JP2000500740A - オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法 - Google Patents

オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法

Info

Publication number
JP2000500740A
JP2000500740A JP9516005A JP51600597A JP2000500740A JP 2000500740 A JP2000500740 A JP 2000500740A JP 9516005 A JP9516005 A JP 9516005A JP 51600597 A JP51600597 A JP 51600597A JP 2000500740 A JP2000500740 A JP 2000500740A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
compound
solid support
oligonucleotide
protected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9516005A
Other languages
English (en)
Inventor
ピーケン,ウルフガング
マクギー,ダニー
セトル,アレシア
チャイ,ヤンシェン
ヒュアン,ジャンピン
Original Assignee
プロリゴ・エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by プロリゴ・エルエルシー filed Critical プロリゴ・エルエルシー
Publication of JP2000500740A publication Critical patent/JP2000500740A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H21/00Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/20Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C43/225Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/20Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C43/23Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring containing hydroxy or O-metal groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/02Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms with only carbon-to-carbon double bonds as unsaturation
    • C07C57/13Dicarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/40Unsaturated compounds
    • C07C59/58Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups
    • C07C59/60Unsaturated compounds containing ether groups, groups, groups, or groups the non-carboxylic part of the ether being unsaturated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic System
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/12Organo silicon halides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/06Pyrimidine radicals
    • C07H19/10Pyrimidine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C40COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40BCOMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/04Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/06Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
    • C40B40/08Libraries containing RNA or DNA which encodes proteins, e.g. gene libraries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277Apparatus
    • B01J2219/00351Means for dispensing and evacuation of reagents
    • B01J2219/00423Means for dispensing and evacuation of reagents using filtration, e.g. through porous frits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277Apparatus
    • B01J2219/00452Means for the recovery of reactants or products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277Apparatus
    • B01J2219/00497Features relating to the solid phase supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277Apparatus
    • B01J2219/00497Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/00527Sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00599Solution-phase processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/0068Means for controlling the apparatus of the process
    • B01J2219/00686Automatic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/0068Means for controlling the apparatus of the process
    • B01J2219/00702Processes involving means for analysing and characterising the products
    • B01J2219/00707Processes involving means for analysing and characterising the products separated from the reactor apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072Organic compounds
    • B01J2219/00722Nucleotides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/11Compounds covalently bound to a solid support
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C40COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40BCOMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/04Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/06Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C40COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40BCOMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B50/00Methods of creating libraries, e.g. combinatorial synthesis
    • C40B50/08Liquid phase synthesis, i.e. wherein all library building blocks are in liquid phase or in solution during library creation; Particular methods of cleavage from the liquid support
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C40COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40BCOMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B60/00Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries
    • C40B60/14Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries

Abstract

(57)【要約】 本発明は、オリゴヌクレオチドの逐次溶液相合成のための改良法を開示する。本方法は自動化に利用され、オリゴヌクレオチドを高い効率で大規模製造するのに理想的に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法発明の分野 本発明は、核酸化学の分野に関する。詳細には、本発明はオリゴヌクレオチド 製造のための新規方法を記載する。オリゴヌクレオチド製造のために本明細書で 用いる方法は、PASS(生成物固定逐次合成、Product Anchored Sequential S ynthesisの頭字語)と呼ばれる。発明の背景 ごく最近まで、厳密に情報性のもの以外の性能においてオリゴヌクレオチドを 考慮した前例はなかった。特定のオリゴヌクレオチド(たとえばt−RNA)が 構造上興味深い可能性をもつことは知られており、自然界で他のオリゴヌクレオ チドにポリペプチドが特異的に結合するという事実にもかかわらず、オリゴヌク レオチドの情報能以外にはほとんど関心が向けられていない。このため、オリゴ ヌクレオチドを特に医薬用化合物として使用することはほとんど考慮されたこと がない。 現在、医薬用化合物としてのオリゴヌクレオチドの使用に関する広範な研究を もたらした少なくとも3つの領域の探求がある。最も前進した分野では、タンパ ク質の発現を阻害するために、または種々の細胞融合を遮断するために、アンチ センスオリゴヌクレオチドを用いて生物の特定のコード領域に結合させる。さら に、触媒機能をもつRNA種--リボザイム--の発見により、目的とする効果を達 成する細胞内反応の遂行に投立つRNA種の研究が行われるようになった。最後 に、SELEX法(指数的富化による系統的なリガンド生成、Systematic Evolu tion of Ligands by Exponential Enrichment)(Tuerk and Gold(1990)Scien ce 249:505)が見出されたことにより、生物学的関心のあるほとんどすべての標 的に結合するオリゴヌクレオチドを同定しうることが示された。 SELEX法は、“核酸抗体”と呼ばれる核酸リガンド、たとえば標的分子と 相互作用する核酸を、同定および調製する方法である(Tuerk and Gold(1990) Science 249:505)。この方法では、混合物から候補オリゴヌクレオチドを選択 し、そして同じ全般的選択趣旨で結合、分配および増幅を段階的に反復して、実 際上いかなる目的基準の結合親和性および選択性をも達成する。 遺伝子発現制御手段としてのアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用、および オリゴヌクレオチドを有望な医薬として使用しうる可能性は、オリゴヌクレオチ ドの治療有効性や安定性を高めるために多数の化学修飾をオリゴヌクレオチドに 導入することへと研究を進展させた。このような修飾は、オリゴヌクレオチドの 細胞透過性を高めるように、体内でオリゴヌクレオチド類似体の構造を分解する かまたは活性を妨害するヌクレアーゼその他の酵素からそれらを安定化するよう に、標的RNAへのそれらの結合性を高めるように、標的RNAに配列特異的に 結合した時点で分断モード(終止事象)を付与するように、またそれらの薬物動 態特性を改良するように設計される。 最近の研究で、RNAの二次および三次構造が重要な生物学的機能をもつこと が示された(Tinoco et al.(1987)Cold Spring Harb.Symp.Quant.Biol.52:135;L arson et al.(1987)Mol.Cell Biochem.74:5;Tuerk et al.(1988)Proc.Natl.A cad.Sci.USA 85:1364;Resnekov et al.(1989)J.Biol.Chem.264:9953)。国 際特許出願公開第WO 91/14436号(表題“RNA模倣による遺伝子発現調節のた めの試薬および方法”)に、1種類またはそれ以上のタンパク質と相互作用しう る、RNAの一部を模倣したオリゴヌクレオチドまたはオリゴヌクレオチド類似 体が記載されている。これらのオリゴヌクレオチドは、それらをヌクレアーゼ耐 性にする修飾されたヌクレオシド間結合を含み、細胞透過能が高められ、かつ標 的オリゴヌクレオチド配列に結合することができる。 医薬として用いるための修飾オリゴヌクレオチドの開発においてはかなりの活 動がなされたが、臨床発展が可能な規模でこれらの化合物を調製および単離する ことには、ほとんど関心が向けられていない。従来の実験室規模での1マイクロ モル自動オリゴヌクレオチド合成では、臨床発展を可能にするのに十分な量の当 該化合物は得られない。臨床発展のためには、オリゴヌクレオチドを少なくとも グラム規模ないしマルチグラム規模の量で調製しなければならない。文献には大 規模オリゴヌクレオチド合成の報告があるが、この“大規模”という用語はグラ ム規模ないしキログラム規模の量ではなく、1〜10マイクロモル規模に対して 適用されている(Iwai et al.(1990)Teteahedron 46:6673-6688)。 現在のオリゴヌクレオチド合成の技術水準は、ホスホルアミダイト法による自 動固相オリゴヌクレオチド合成法である。これを反応経路1に示す(Beaucage a nd Iyer(1992)Teteahedron 48:2223-2311;Zon and Geiser(1991)Anti-Canc er Drug Design 6:539-568;Matteucci and Caruthers(1981)J.Am.Chem.Soc .103:3185-3191)。簡単に述べると、合成すべきオリゴヌクレオチドの3′末端 ヌクレオシドを固体支持体に結合させ、支持体に結合したままで一度に1ヌクレ オチドの付加によりオリゴヌクレオチドを合成する。反応経路1に示すように、 ヌクレオシドモノマーを保護し(P1)、ホスホルアミダイトを製造する(1) 。次いでこのホスホルアミダイト(5′保護モノマー単位と呼ぶ)を、成長中の オリゴヌクレオチド鎖のリボース環の5′−ヒドロキシル基により、ホスファイ トトリエステル結合を介して、成長中のオリゴヌクレオチド鎖(2)に共有結合 させて、オリゴヌクレオチド生成物(3)を得る。その際、成長中のオリゴヌク レオチド鎖の大部分は1ヌクレオチドだけ延長されるが、有意割合の鎖は延長さ れない。次いで生成物(3)を酸化して、ホスフェートトリエステル(4)を得 る。成長中のオリゴヌクレオチド鎖に次の塩基を付加する前に、5′−ヒドロキ シル基を脱保護しなければならない。ただし反応経路1から分かるように(化合 物4)、必ずしも固体支持体上のすべての反応部位が5′保護モノマーと反応す るわけではない。したがって5′−ヒドロキシル基を脱保護する(6)前に、こ れらの未反応部位(欠陥配列と呼ぶ)を保護しなければならない(キャッピング と呼ぶ)(5)。次いで、成長中のオリゴマーの5′末端をモノマーの3′末端 に結合させることにより、同様に保護されかつホスホルアミダイトに変換された 後続モノマーを逐次付加する。それぞれの結合反応で、オリゴヌクレオチドがホ スファイトトリエステル結合により1モノマーだけ延長される。各工程で--およ び固体支持体との最初の反応の場合には--5′保護モノマーと反応しなかった反 応部位が あり、その結果1ヌクレオチドモノマー延長されなかったオリゴヌクレオチド( 欠陥配列)が生しる。合成が完了した時点で目的オリゴヌクレオチド(6(n+ 1配列))を脱保護し、すべての欠陥配列(n、n−x)と共に樹脂から開裂さ せる。 従来の固相オリゴヌクレオチド合成法の収率は、結合するモノマーの数と共に 指数的に低下する。このため、欠陥配列から粗生成物を分離精製するのがいっそ う困難になる。さらに、高い分離精製が達成されたとしても、生成物が標準的で ないヌクレオチドを含有する場合は特に、生成物の配列および組成を確認するの は依然として著しく困難である。 反応経路 1 固体支持体上での自動オリゴヌクレオチド合成は、少量(0.001〜0.0 1ミリモル)の多様な配列を最短時間で妥当な収率において製造するのには著し く効率的である。しかしそれは、装入モノマーを基準とした全プロセス収率に関 しては、きわめて非効率的な方法である。一般に1モノマー付加につき16倍過 剰のホスホルアミダイトが必要である。自動固相合成法をオリゴヌクレオチド薬 剤の効率的製造が可能になる水準にまで拡大するのは容易でないことが認識され ている(Zon and Geiser(1991)Anti-Cancer Drug Design 6:539-568)。 固相合成法の非効率性の大部分は、未反応欠陥配列と反応生成物の両方が同一 支持体ビーズに共有結合することにより生じる。各サイクルで、支持体に結合し たヌクレオチドの1〜5%は活性化モノマーと反応しない。これらの未反応化合 物(欠陥配列と呼ぶ)は、後続のモノマー付加によって不完全なオリゴヌクレオ チドとなるのを阻止するために前記のように遮断またはキャッピングされなけれ ばならない。合成の各工程で欠陥配列が生成すると、相同性の高い副生物で汚染 された粗生成物が生成し、これらが最終粗生成物へ持ち込まれるにちがいない( 反応経路1、構造式6(n、n−x)参照)。その結果、粗製合成オリゴヌクレ オチドを臨床試験に使用しうる状態にまで精製するのがきわめて困難かつ非効率 的となる。欠陥配列の割合を最小限に抑えるためには、大過剰のモノマー(約1 6倍)を用いる。 より高度に負荷したポリスチレン支持体を用いて固相オリゴヌクレオチド合成 の規模を拡大する方法がMontserrat et al.(1994)Teteahedron 50:2617-2622 に報告された。しかしこの方法では、欠陥配列を最小限に抑えるためになおかな り過剰のモノマーが必要であるという点で、固相合成法に伴う重要な問題が克服 されない。さらに、この方法では十分な収率が常に得られるわけではない。 結合を行うのに必要な過剰のモノマーを減らし、かつ容易に規模を拡大しうる ために、Bonora et al.(1993)Nucleic Acids Res.21:1213-1217はモノマー結 合反応に際し可溶であるポリエチレングリコール(PEG)を3′側支持体とし て用いることにつき研究した。この方法は、ホスホルアミダイト結合、H−ホス ホネート縮合およびホスホトリエステル縮合によりオリゴヌクレオチドを製造す るために採用されている(参照:Bonora(1987)Gazzetta Chimica Italiana 11 7 :379;Bonora et al.(1990)Nucleic Acids Res.18:3155;Bonora et al.(19 91)Nucleosides & Nucleotides 10:269;Colonna et al.(1991)Teteahedron Lett.32:3251-3254;Bonora and Scremin(1992)Innovation Perspect.Solid P hase Synth.Collect.Pap.,Int.Symp.,2nd ,“オリゴヌクレオチドの大規模合成. HELP法:結果と予想”,pp.355-358,英国アンドーバー、インターセプト社発 行;Scremin and Bonora(1993)Teteahedron Lett.34:4663;Bonora(1995)Applied Biochemistry and Biotechnology 54:3;Zaramella and Bonora et al.(1995 )Nucleosides & Nucleotides 14:809)。この方法の弱点は、各反応工程後の支 持体結合オリゴヌクレオチドの回収率が、許容できないほど低いことである。さ らに、この方法は、キャッピングしなければならない、最終生成物に持ち込まれ るにちがいない欠陥配列の問題に取り組むものではない。 ポリエチレングリコール−ポリスチレンコポリマー支持体もオリゴヌクレオチ ド合成の大規模化のために用いられている(Wright et al.(1993)Teteahedron L ett.34:3373-3376)。18mer DNAにつき1ミリモルの規模で1モノマー 付加当たり96.9%の結合効率が報告された。この方法も、樹脂に結合した欠 陥配列の問題に取り組むものではない。 Zonらは、二量体または多量体オリゴヌクレオチドフラグメントのライブラリ ーを溶液中で調製し、次いで互いに結合させるブロック法を、オリゴヌクレオチ ド合成に用いることを示唆した(Zon and Geiser(1991)Anti-Cancer Drug Des ign 6:539-568)。これらのフラグメントを、結合のために差別的な5′脱保護 および3′リン酸化によって活性化する。フラグメント調製用としてホスホトリ エステル結合が示唆された(Bonora et al.(1993)Nucleic Acids Res.21:1213 -1217)。ホスホトリエステル結合の収率が比較的低いため、この方法は広くは 受け入れられていない。 従来のオリゴヌクレオチド合成法では、あるモノマーの5′−ヒドロキシル基 と第2モノマーのホスホルアミダイト基とが結合工程で反応するのを、5′保護 基が阻止する作用をする。オリゴヌクレオチド合成中に付加される5′保護モノ マー単位の5′保護基としては、一般に4,4′−シメトキシトリチル(DMT )が用いられる(Schaller et al.(1963)J.Am.Chem.Soc.85:3821)。この基 は、次の5′保護モノマー単位を付加する前の、オリゴヌクレオチド生成物の5 ′−酸素からの離脱の容易さと選択性のため選ばれる(概説についてはBeaucage and Iyer(1992)Teteahedron 48:2223-2311参照)。溶液中では、酸誘導性脱 トリチル化が可逆性であるため、5′−DMT基の脱保護が損なわれる。この反 応を完了させるには、溶液相脱トリチル化のために遊離トリチルカチオンのスカ ベンジャーを添加する(Ravikumar et al.(1995)Teteahedron Lett.36:6587) 。最終5′末端DMT基は、全長生成物オリゴヌクレオチドをより短い欠陥配列 から逆相クロマトグラフィーにより分離しうる疎水性ハンドルとして作用しうる ことが認識されている。さらに、固相合成完了後に全長脱保護オリゴヌクレオチ ド生成物を欠陥配列から分離する能力を高めるために、疎水性の高いDMT基類 似体が調製された(Seliger and Schmidt(1987)Journal of Chromatography 3 97 :141)。他の方法では、オリゴヌクレオチド合成中に粗製脱保護オリゴヌクレ オチド中の全長生成物を容易に検出しうるために、蛍光トリチル類似体を5′末 端保護基に用いた(Fourrey et al.(1987)Teteahedron Lett.28:5157)。固相 オリゴヌクレオチド合成中に個々のモノマー付加を監視しうるために、着色トリ チル基が考案された(Fisher and Caruthers(1983)Nucleic Acids Res.11:158 9)。固相オリゴヌクレオチド合成中にオリゴヌクレオチドからトリチル基を除 去する選択性を変化または増大させるために、他の修飾トリチル基が調製された (概説についてはBeaucage and Iyer(1992)Teteahedron 48:2223-2311参照) 。 現在まで、溶液中でのオリゴヌクレオチド合成に際して樹脂またはメンブラン に生成物を固定しうるトリチル基は設計されていない。さらに、誘導体化した樹 脂、メンブランまたは可溶性ポリマーと共有結合反応しうるトリチル基も報告さ れていない。 ディールス−アルダー反応は、共投ジエンと不飽和分子を閉環付加反応させて 環式化合物を形成するものであり、新たなσ結合の形成にπ電子が用いられる。 ディールス−アルダー反応は4−π電子系(ジエン)と2−π電子系(ジエノフ ィ ル)を伴うので、[4+2]閉環付加反応の一例である。この反応は、緩和な条 件下で多様な反応体につき、著しく速やかに行うことができる。ディールス−ア ルダー反応の範囲は広く、当業者に周知である。ディールス−アルダー反応の概 説は“AdVanced Organic Chemistry”(March,J.,編)761-798(1977)(マグローヒ ル、ニューヨーク)にある。これを本明細書に参考として引用する。 多数の試みがなされたが、オリゴヌクレオチドを大量に連続操作において低価 格で、労力を要する精製なしに製造する方法が、現在でもなお求められている。発明の概要 本発明は、反応収率を高め、大規模化が可能な、逐次溶液相オリゴヌクレオチ ド合成法である。成長中のオリゴヌクレオチドの3′末端を固体支持体に結合さ せる伝統的な方式と異なり、本発明は有効に結合した生成物を未反応出発物質か ら分離しうる固定基(anchor group)を成長中のオリゴヌクレオチドの5′末端に 用いることを特徴とする。1態様においては、固定基は5′−OH保護基として も作用し、結合反応は溶液中で行われる。有効に反応したオリゴマーは保護基を 含むが、未反応オリゴマーは保護基を含まないので、これらの物質は固定基/保 護基の存在に基づいて分配することができる。好ましい態様においては、固定基 は樹脂、メンブランまたはポリマーなどの誘電体化した固体支持体と共有結合反 応する。 詳細には、本発明は溶液中で5′保護モノマー単位を成長中のオリゴヌクレオ チド鎖の5′末端と反応させることを含む、多様なオリゴヌクレオチドおよび修 飾オリゴヌクレオチドの溶液相合成法を提供する。本発明の他の態様においては 、5′保護モノマー単位と成長中のオリゴヌクレオチドの反応後に、未反応モノ マーを酸化して、反応媒質中の他の物質から容易に分配しうる帯電種を形成させ る。本発明の好ましい態様においては、モノマー単位はホスホルアミダイト類で あり、これらは活性化および酸化されるとホスフェートに変換される。これらの 帯電ホスフェート種は、反応媒質中の他の物質から容易に分配することができる 。 本発明の好ましい態様においては、モノマー単位は5′保護ホスホルアミダイ トまたはH−ホスホネートからなり、これらの保護基は置換トリチル基、レブリ ン酸基またはシリルエーテル基である。1態様においては、未反応オリゴヌクレ オチド出発物質(欠陥配列)を、クロマトグラフィー樹脂に対する保護基の親和 性に基づいて反応オリゴヌクレオチド生成物から分離できる。好ましい態様にお いては、未反応オリゴヌクレオチド出発物質を、保護基と誘導体化した固体支持 体、たとえば樹脂、メンブランまたはポリマーとの特異的反応に基づいて、反応 オリゴヌクレオチド生成物から分離できる。本発明の好ましい態様においては、 未反応オリゴヌクレオチドを分離するための分配法は未反応オリゴヌクレオチド を単離して再使用するのに役立ち、かつその後、次の5′保護モノマー単位の付 加のための調製に際し、反応オリゴヌクレオチドを脱保護することもできる。 本発明方法はホスホルアミダイト結合化学のみに限定されず、H−ホスホネー トまたはホスフェートトリエステル結合化学など他の結合反応にも適合する。こ の方法は自動化することもでき、効率の高い大規模オリゴヌクレオチド製造に理 想的に適している。 本発明は、未反応5′保護モノマー単位および出発物質から生成物を自動的に 分離するための方法および装置を包含する。1態様においては、この装置は抽出 容器、および固体支持体を収容したクロマトグラフィー樹脂濾過チャンバーから なる。モノマー付加反応が終了した時点で反応混合物を抽出チャンバーへ送入し 、抽出し、次いで固体支持体を通して溶離すると、支持体は5′保護モノマー単 位のみを保持する。次いで生成物のみを保持する固体支持体を通して溶離するこ とにより、生成物を出発物質から分離する。第2態様においては、クロマトグラ フィー樹脂濾過チャンバーには5′保護モノマー単位および生成物の両方と共有 結合反応する固体支持体が収容される。出発物質をこの固体支持体から溶出させ 、次いでモノマーおよび生成物を希酸で固体支持体から離脱させる。次いで限外 濾過膜に導通することにより、生成物を5′保護モノマー単位から分離する。 材料原価分析によれば、オリゴヌクレオチド合成では5′保護ホスホルアミダ イトが最も高価な反応成分であることが分かる。これに比べると他の材料の原価 はきわめて低い。したがってこのモノマーを制限試薬とすることが望ましい。さ らに、装入モノマーに付加し得なかった中間オリゴヌクレオチド配列を、後続合 成の中間体として利用できる。本発明方法によれは、オリゴヌクレオチド生成物 の配列および組成の証明はきわめて容易である。各モノマー付加サイクル後に、 完全に保護された中性中間体が得られ、これは冗長な試料調製なしに質量分析法 で容易に分析される。オリゴヌクレオチド合成全体を通して、逐次モノマー付加 それぞれに関する分析データライブラリーが得られる。したがって生成物分析は プロセスの一体部分となる。図面の簡単な説明 図1は、実施例1に述べたホスホルアミダイト結合反応混合物の酸化前の逆相 高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)図を示す。 図2は、実施例1に述べたホスホルアミダイト結合反応の酸化後の逆相HPL C図を示す。酸化後の図を、図1の酸化前の図に重ねた。 図3は、実施例1に述べた酸化したホスホルアミダイト結合反応混合物を、D EAEセファデックス(Sephadex、登録商標)フィルタープラグに導通する前と 後の逆相HPLC図を示す。 図4は、実施例1に述べた酸化したホスホルアミダイト結合反応物を、C18 樹脂を通して水/アセトニトリルで溶離した後、および酢酸で処理しかつ水/ア セトニトリルで溶離した後の逆相HPLC図を示す。 図5は、本発明方法に用いるために設計した自動抽出および濾過システムを模 式的に示す。 図6は、実施例7で3′−PEG固定−溶液相合成法により調製した15塩基 オリゴヌクレオチドのアニオン交換HPLC図を示す。 図7は、5′−DHDTO−T−[3′,3′]−T−OSiPDBT−5′と 、1.0当量、2.5当量、5当量および10当量のマレイミドを含有するポリ スチレンマレイミド樹脂との反応に関するディールス−アルダー捕獲データをグ ラフで示す。 図8は、ディールス−アルダー生成物捕獲のために設計した自動抽出および濾 過システムを模式的に示す。 図9は、エチルエーテル、イソプロピルエーテルおよびN−ブチルエーテルに よるPEGの沈殿および沈殿したPEGの遠心分離をグラフで示す。発明の詳細な記述 本発明は、本明細書において生成物固定逐次合成(PASS)と呼ぶ、オリゴ ヌクレオチドの溶液相合成法を包含する。成長中のオリゴヌクレオチドの3′末 端を固体支持体に結合させる伝統的な様式と異なり、本発明は成長中のオリゴヌ クレオチド生成物の5′末端に結合した固定基を用いることを特徴とし、これに より、有効に結合した生成物を未反応の出発物質から分離できる。好ましい態様 においては、固定基は5′−OH保護基としても作用する。有効に反応したオリ ゴヌクレオチド生成物は保護基を含むが、未反応オリゴヌクレオチド出発物質は 含まず、この遮断/保護基の存在に基づいて出発物質から生成物を分配できる。 未反応出発物質を回収し、同オリゴヌクレオチドの後続合成バッチに再使用でき る。したがって従来の固相合成法と対照的に、この改良されたオリゴヌクレオチ ド合成法は成長中のオリゴヌクレオチド鎖の3′末端を固定するための固体支持 体を用いない。 詳細には、本発明は溶液中で5′保護モノマー単位を成長中のオリゴヌクレオ チド鎖の5′末端と反応させることを含む、多様なオリゴヌクレオチドおよび修 飾オリゴヌクレオチドの溶液相合成法を提供する。固体支持体上ではなく溶液中 でこれらの反応を実施することにより、より良好な反応速度が得られる。本発明 の他の態様においては、5′保護モノマー単位と成長中のオリゴヌクレオチド間 の反応後に、未反応の5′保護モノマー単位を活性化および酸化して帯電種を形 成させ、これらを反応媒質中の他の物質から容易に分配できる。本発明の好まし い態様においては、モノマー単位はホスホルアミダイトであり、これは酸化する と容易にホスフェートジエステルに変換される。帯電したホスフェート種は反応 媒質中の他の物質から容易に分配できる。さらに、好ましい態様においては、酸 化をその場で実施してもよい。 帯電種であるH−ホスフェートを5′保護モノマー単位として用いる場合(実 施例2、反応経路5)、最終モノマーの付加後までH−ホスフェートの酸化を延 期する。帯電H−ホスフェートモノマーは結合後に中性H−ホスフェートジエス テル生成物を生成し、帯電モノマー種はアニオン交換濾過または抽出によって容 易に分離される。さらに、回収したH−ホスフェートモノマーを再使用できる。 用いる5′保護基は、本発明の基本的要件を満たすいかなる種類の官能基から も選択できる。分離を行うためには、保護基は反応生成物を反応混合物中の他の 物質から分別するために使用できる種類のものでなければならない。好ましくは 保護基は特定の相または固体支持体に対する強い親和性または反応性をもち、そ の相または固体支持体から高い選択性で開裂または分離されなければならない。 オリゴヌクレオチド生成物は、当業者に既知の標準法で未反応オリゴヌクレオチ ド出発物質から分離できる。これには遠心分離、樹脂上での分離、シリカゲルに よる分離、金属に対する親和性に基づく分離、磁力もしくは電磁力に基づく分離 、または好適な固体支持体への共有結合に基づく分離が含まれるが、これらに限 定されない。 本発明の好ましい態様においては、未反応オリゴヌクレオチド出発物質を分離 するための分配法により、未反応オリゴヌクレオチドを再使用のために単離し、 かつ樹脂結合オリゴヌクレオチド生成物を得ることができ、生成物はその後次の 5′保護モノマー単位を付加するための調製に際して容易に脱保護される。最も 好ましくは、誘導体化した固体支持体、たとえば樹脂、メンブランまたはポリマ ーと保護基を共有結合反応させて、共有結合固定された保護基を得る。これは高 い選択性でオリゴヌクレオチドから容易に開裂させることができる。 本発明の最も好ましい態様においては、モノマー単位は5′保護ホスホルアミ ダイトまたはH−ホスホネートからなり、ここで保護基は置換トリチル基、レブ リン酸基またはシリルエーテル基である。保護基上の好ましい置換基はジエン官 能基であり、これはディールス−アルダー反応により固体支持体、たとえば親ジ エノフィルで誘導体化した固体支持体、たとえば樹脂、メンブランまたはポリマ ーと反応しうる。この態様において未反応オリゴヌクレオチド出発物質は、5′ 保護基と誘導体化した樹脂との選択的または特異的な共有結合反応に基づいて反 応ヌクレオチド生成物から分離される。 本発明を記述するために用いた個々の用語は、以下のように定義される: “ヌクレオシド”とは、デオキシリボヌクレオシドもしくはリボヌクレオシド またはそれらのいかなる化学修飾体をも意味する。ヌクレオシドの修飾には糖の 2′−位の修飾、ピリミジンの5′−位の修飾、プリンの8−位の修飾、シトシ ンの環外アミンの修飾、5−ブロモ−ウラシルの置換などが含まれるが、これら に限定されない。 “オリゴヌクレオチド”とは、DNAもしくはRNAまたはそれらのいかなる 修飾体をも意味する。本発明方法により合成されるオリゴヌクレオチドは、一般 に以下のように表される: 式中、nは1〜1,000、Aは後記に定める2′−糖置換基であり、Bは後記 に定める核酸塩基である。 本明細書で用いる“固体支持体”とは、相転移を行う樹脂、メンブラン、相、 ポリマー、ポリマー前駆物質、または可溶性ポリマーを意味する。固体支持体と は、D基で誘導体化した樹脂、メンブラン、相、ポリマー、ポリマー前駆物質、 または可溶性ポリマーをも意味する。樹脂および固体支持体という用語は互換性 をもって用いられ、当業者には樹脂という用語が意図するものが認識されるであ ろう。固体支持体の例には以下のものが含まれるが、これらに限定されない:マ レイミド誘導体化ポリスチレン、後記のD基で誘導体化したポリスチレン、ジエ ノフィルまたはジエンで誘導体化したポリスチレン、後記のD基で誘導体化した テンタゲル(Tentagel、商標)、ジエノフィルまたはジエンで誘導体化したテン タゲル、ジエノフィルまたはジエンで誘導体化した限外濾過膜、ジエノフィルま たはジエンで誘導体化したポリエチレングリコール、ジエノフィルまたはジエン で誘導体化した無機酸化物、たとえばシリカゲル、アルミナ、制御多孔ガラス、 およびゼオライト、ジエノフィルまたはジエンで誘導体化した他のポリマー、疎 水性逆相樹脂、たとえばC2〜C18ポリスチレン、チオプロピル−セファロース (Sepharose、ファルマシア・バイオテク)、水銀処理樹脂、アガロースアジピ ン酸ヒドラジド(ファルマシア・バイオテク)、またはアビジン樹脂。 “ジエノフィル”は、アルケン基、または炭素と異種原子間の二重結合、また は2個の異種原子間の二重結合をもち、好適なジエンと[2+4]シクロ付加反 応を行うことができる分子と定義される。 “ジエン”は、隣接する2個の二重結合をもち、これらの二重結合を形成する 原子が炭素でも異種原子でもよく、ジエノフィルと[2+4]シクロ付加反応を 行うことができる分子と定義される。 ジエノフィルはいかなる群であってもよく、置換もしくは非置換アルケン、ま たは置換もしくは非置換アルキンがこれに含まれるが、これらに限定されない。 一般にジエノフィルは式C=C−ZまたはZ′−C=C−Zの置換アルケンであ り、式中のZおよびZ′はCHO、COR、COOH、COCl、COAr、C N、NO2、Ar、CH2OH、CH2Cl、CH2NH2、CH2CN、CH2CO OH、ハロゲンまたはC=Cから独立して選択される電子吸引基である。 “ジエノフィル誘導体化した固体支持体”とはジエノフィルで官能化した固体 支持体を意味し、“ジエン誘導体化した固体支持体”とはジエンで官能化した固 体支持体を意味する。好ましい固体支持体は、官能化しうるヒドロキシル基をも つシリカ、アルミナ、ゼオライト、制御多孔ガラスよりなる群から選択される無 機酸化物、または有機支持体、たとえば反応経路13および14に示すポリスチ レンである。好ましい態様においては、ジエノフィルはマレイミドであり、ジエ ンは3,5−ヘキサジエンである。 本発明の“5′−保護モノマー単位”とは、慣用されるリボース環番号を含め て一般に以下のように表される: Bは核酸塩基であり; AおよびA′は2′−糖置換基であり; Wはホスホルアミダイト、H−ホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホル アミデート、保護オリゴヌクレオチドおよびメチルホスホネートよりなる群から 独立して選択され; D−Eは、アルコール保護基(1または2以上)であって、有効に反応したオ リゴヌクレオチド生成物を未反応オリゴヌクレオチド出発物質から分配するため の固定基として作用する。 特定の様式に限定するのではなく一般化した反応様式の本発明の範囲には、上 記置換基に代わる他の自明の基も含まれる。 本発明の好ましい態様においては、 Wは、ホスホルアミダイトまたはH−ホスホネートであり; AおよびA′は独立して、H、2H、3H、Cl、F、OH、NHOR1、NH OR3、NHNHR3、NHR3、=NH、CHCN、CHCl2、SH、SR3、 CFH2、CF2H、CR2 2Br、−(OCH2CH2)nOCH3、OR4およびイミ ダゾールよりなる群から選択され(参照:米国特許出願第08/264,029号;1994年 12月22日出願;表題“2′修飾ピリミジンの新規な製造方法、分子内求核置換” ;本明細書に参考として引用する); R1は、Hおよびアルコール保護基よりなる群から選択され; R2は、=O、=S、H、OH、CCl3、CF3、ハライド、所望により置換 されたC1〜C20アルキル(環式、直鎖および分枝鎖を含む)、アルケニル、ア リール、C1〜C20アシル、ベンゾイル、OR4およびエステルよりなる群から選 択され; R3は、R2、R4、CN、C(O)NH2、C(S)NH2、C(O)CF3、SO24 、アミノ酸、ペプチドおよびそれらの混合物よりなる群から選択され; R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択され;最も好ましくはA は、H、OH、NH2、Cl、F、NHOR3、OR4、OSiR4 3よりなる群か ら選択され(参照:米国特許出願第08/264,029号;表題“2′修飾ピリミジンの 新規な製造方法、分子内求核置換”;1994年12月22日出願); D−Eは、“成長中のオリゴヌクレオチド鎖”または“オリゴヌクレオチド生 成物”を目的外の副生物および出発物質から分配しうるいかなる基であってもよ い。分配は好適ないかなる方法でも実施でき、これにはシリカゲルによるクロマ トグラフィー、遠心分離その他、物質分配に関して当業者に既知の任意の方法が 含まれるが、これらに限定されない。好ましい分配方法は樹脂への結合による。 最も好ましい分配方法は、Dと誘導体化した固体支持体、たとえば誘導体化した 樹脂、ポリマーまたはメンブランとの共有結合反応による。したがって保護基D −Eは好ましくは、Dが特定の樹脂または相に対し強い親和性をもつように設計 され、Eは5′−酸素−E結合が高い選択性で容易に開裂するように設計される 。Eが樹脂または相に高い親和性を示す場合、Dはなくてもよい。最も好ましく は保護基D−Eは、Dが特定の誘導体化された樹脂、ポリマーまたはメンブラン に選択的または特異的に共有結合を形成しうるように設計される。 Eには、下記のトリチル基またはレブリン酸基またはシリルエーテル基が含ま れるが、これらに限定されない。 Dには以下のものから独立して選択されるものが含まれるが、これらに限定さ れない:H、OR4、共役ジエン単位を有するアルキルまたは置換アルキル基、 共役ジエン単位を有するアルコキシまたは置換アルコキシ基、CH2=CHCH =CHCH2CH2O−、マレイミド置換アルコキシ基、ジエノフィル置換アルコ キシ基、アルコキシ基、共役ジエン単位を有するアルキルアミノ基または置換ア ルキルアミノ基、マレイミド置換されたアルキルアミノまたは置換アルキルアミ ノ基、ジエノフィル部分を有するアルキルアミノ基または置換アルキルアミノ基 、ジスルフィド、アルデヒド類、および金属キレート化剤。それらの若干の例を 以下に示す。上記置換基上のアルキル基は1〜50個、好ましくは1〜30個の 炭素をもつことができる。 L=連結基 X=電子吸引基または電子供与基 本発明の目的に関して“核酸塩基”は以下の定義をもつ。核酸塩基はプリン塩 基またはピリミジン塩基である。核酸塩基には現在当業者に知られているすべて のプリン類およびピリミジン類、またはそれらのいかなる化学修飾体も含まれる 。プリン類はプリン環の9位の窒素によりリボース環に結合し、ピリミジン類は ピリミジン環の1位の窒素によりリボース環に結合している。ピリミジンはピリ ミジン環の5または6位で置換されていてもよく、プリンはプリン環の2、6ま たは8位で置換されていてもよい。ある種の修飾が、出願中の米国特許出願第08 /264,029号、1994年12月22日出願、表題“既知および新規2′修飾ピリミジンの 新規な製造方法、分子内求核置換”;および第08/458,421号、1994年6月2日出願 、表題“パラジウム触媒によるヌクレオシド修飾−求核試薬および一酸化炭素を 用いる方法”;ならびに米国特許第5,428,149号、表題“パラジウム触媒による 炭素−炭素結合方法および製造方法”に記載されており、これらを本明細書に参 考として引用する。より詳細には、核酸塩基にはウラシル、シトシン、N4−保 護 シトシン、4−チオウラシル、イソシトシン、5−メチルウラシル(チミン)、 5−置換ウラシル、アデニン、N6−保護アデニン、グアニン、N2−保護グア ニン、2,6−ジアミノプリン、ハロゲン化プリン、およびプリン環またはピリ ミジン環の模倣を意図した複素環、たとえばイミダゾールが含まれるが、これら に限定されない。 本明細書で用いる“出発物質”は、PASSの各サイクルで5′−保護モノマ ー単位と反応して、ヌクレオチドが1個またはそれ以上延長したオリゴマーを生 成する化合物を意味する。出発物質は、目的とするオリゴヌクレオチド生成物に 応じて、ヌクレオチド間に[5′.3′]結合、またはヌクレオチド間に[3′ .3′]結合を形成するように設計できる。第1例では出発物質は、5′−脱保 護され、他は保護された、長さnのオリゴヌクレオチドである。第2例では出発 物質は、3′−脱保護され、他は保護された、長さnのオリゴヌクレオチドであ る。一般に出発物質は、5′−脱保護され、他は保護された、長さnのオリゴヌ クレオチドであり、nは1〜1000の整数である。出発物質は、5′−保護モ ノマー単位と出発物質との反応および5′−脱保護反応に適合する保護基、たと えば塩基不安定基なとで2′,3′−保護される。さらに、PASS法は制御さ れた逐次オリゴヌクレオチド重合からなるので、あるPASSサイクルの出発物 質は一般にその前のPASSサイクルからの脱保護生成物である。PASS法は 3′末端ヌクレオチドが固体支持体に固定されることを要求しないので、出発物 質には非ヌクレオシド修飾が含まれてもよい。非ヌクレオシド修飾を3′末端に 導入することができる。これは固相合成法では通常は不可能であろう。出発物質 の3′末端への非ヌクレオシド修飾には、ポリエチレングリコールモノメチルエ ーテル(分子量5,000〜100,000)(PEG)または他の高分子量非 免疫原単位を、改良された薬物動態特性を示すオリゴヌクレオチドの製造用3′ 末端モノマーとして用いることが含まれるが、これらに限定されない。 本明細書で用いる“生成物”は、各PASSサイクルで5′−保護モノマー単 位と出発物質との共有結合反応により製造されるオリゴヌクレオチドを意味する 。前記のように、出発物質が長さnの5′−脱保護オリゴヌクレオチドであり、 か つ5′−モノマー単位が1個のヌクレオチドである場合、この反応の生成物は長 さn+1の5′−保護オリゴヌクレオチドであろう。5′−保護モノマー単位が 長さmのオリゴヌクレオチドブロックである場合、この反応の生成物は長さn+ mの5′−保護オリゴヌクレオチドであろう。このPASSサイクルからの生成 物を次いで5′−脱保護すると、次のサイクルの出発物質となる。 “欠陥配列”は、あるPASSサイクルから生成した出発物質であって、その サイクルで5′−保護モノマー単位との反応を行わなかったものを意味する。 “成長中のオリゴヌクレオチド鎖”は、目的ヌクレオチドの3′末端ヌクレオ チドから始まって、本発明方法でヌクレオチド(N)を逐次付加することにより 製造された、5′−脱保護オリゴヌクレオチド鎖または5′−保護オリゴヌクレ オチド鎖を意味する。PASSプロセスの各反応サイクル後、成長中のオリゴヌ クレオチドの長さは少なくとも1オリゴヌクレオチド増加し、次のサイクルの出 発物質となる。本明細書中で用いるこの用語は出発物質または生成物を意味する 可能性があり、個々の状況でその用語が意味するものを当業者は識別できるであ ろう。 反応経路2は本発明方法を一般的に説明する。5′保護モノマー単位、たとえ ばホスホルアミダイト7を溶液中の出発物質8に、活性剤、たとえばテトラゾー ルまたは好ましくは4,5−ジシアノイミダゾール(DCI)の存在下で添加し て(参照:米国特許出願;1996年10月15日出願;表題“オリゴヌクレオチド合成 のための改良された結合活性剤”)、ホスファイトトリエステル結合により1ヌ クレオチド付加された生成物9を得る。この経路に示すように、出発物質8は5 ′脱保護された以外は保護されている長さn(nは1〜1000の整数)のオリ ゴヌクレオチドであり、生成物は長さn+1の5′保護オリゴヌクレオチドであ る。5′脱保護オリゴヌクレオチド出発物質8は固体支持体に固定されておらず 、むしろ標準法により5′保護モノマー単位と出発物質との反応および5′脱保 護反応に適合する保護基、たとえば塩基不安定基で、単に2′,3′−保護され ている。固体支持体への3′固定を排除したことにより、オリゴヌクレオチドに 取り込むことができる3′修飾の範囲が拡大する。さらに、3′末端ヌクレオチ ドはもはや支持体固定に必要なヒドロキシル置換基をもつ必要がない。したがっ て固相合成法では不可能な修飾を3′末端に導入できる。これには、改良された 薬物動態特性を備えたオリゴヌクレオチドの製造のための3′末端モノマーとし てポリエチレングリコールモノメチルエーテル(分子量5,000〜100,0 00)または他の高分子量非免疫原単位を使用することが含まれるか、これらに 限定されない(参照:米国特許出願第08/434,465号;1995年5月4日出願;表題“ 核酸リガンド複合体”;参考として本明細書に引用する)。 5′保護モノマー単位7と出発物質8の反応が完了した後、反応混合物は3つ の化合物種を含む:未反応5′保護モノマー単位7、未反応出発物質8および反 応生成物である化合物9、すなわち長さn+1の5′保護オリゴヌクレオチド。 前記のように、5′保護モノマー単位7と反応し得なかった出発物質8(長さn の5′脱保護オリゴヌクレオチド)がある場合、この配列は延長されなかったの で欠陥配列と呼ばれる。反応生成物である化合物9は、出発物質8(長さnのオ リゴヌクレオチド)の5′−ヒドロキシル基と5′保護モノマー単位7の3′− ホスホルアミダイト基との共有結合反応により1ヌクレオチド延長した5′保護 オ リゴヌクレオチド鎖(長さn+1)である。生成物である化合物9は主成分であ り、反応しなかった5′保護モノマー単位7および出発物質8は少量存在するに すぎない。 本方法のこの段階で、材料を精製しかつモノマー出発物質を回収するために、 未反応5′保護モノマー単位を反応混合物から分離する必要がある。この態様に おいては、未反応モノマーを反応させて、容易に分離できるイオン種を形成する 。ホスファイトトリエステルからホスフェートトリエステルへの酸化は、同一反 応フラスコ内において酸化剤を添加するだけで実施できる。現場酸化により、目 的オリゴヌクレオチド生成物9、モノマー7のホスフェート塩10、および未反 応オリゴヌクレオチド出発物質8が得られる。モノマーホスフェート塩10が反 応混合物中で唯一の遊離塩であり、したがって当業者に既知の方法で容易に分離 される。これらはアニオン交換樹脂もしくはメンブランによる濾過、または水相 による抽出が含まれるが、これらに限定されない。本発明のこの態様の別法にお いては、3′末端モノマーが分子量5,000〜100,000、好ましくは2 0,000のポリエチレングリコールモノメチルエーテルである。この場合、簡 単な分子量分画メンブランを用いてモノマー10を分離することができる。 反応混合物から未反応モノマーを分離した後、次いで“オリゴヌクレオチド生 成物”を“欠陥配列”から分離するのに適した任意の方法で、残りの濾液を分配 することができる。1態様においては、選択的または特異的に5′保護基(D− E)と相互作用するように設計された物質、たとえば逆相樹脂に、濾液を付与す る。生成物は、5′保護基成分Dと樹脂の親和性により固体支持体に捕獲または 保持される。好ましい態様においては、5′保護基(D−E)と共有結合反応す るように設計された物質、たとえばDがジエン単位を含む場合はジエノフィル誘 導体化樹脂に、濾液を付与する。生成物は5′保護基の成分Dとこの樹脂の親和 性により固体支持体に捕獲または保持される。5′保護基の成分Dを含まない未 反応オリゴヌクレオチド出発物質8は洗い出される。この未反応出発物質を単離 して保存し、中間体として後続合成に使用できる。次いで、保持されたオリゴヌ クレオチド生成物9を周知の方法で樹脂から離脱させる。ある態様においては、 5′−酸素と保護基D−Eとの間の結合を開裂させることによりオリゴヌクレオ チド生成物を離脱させる。たとえば5′保護基がトリチル誘導体である場合、希 ジクロロ酢酸(DCA)などの試薬を用いてトリチル基を開裂させ、これにより オリゴヌクレオチド結合生成物を離脱させる。遊離した5′保護オリゴヌクレオ チド結合生成物11を、次いで後続の結合反応に出発物質として使用できる。 反応経路 2 反応経路2に示したモノマー付加サイクルの各工程が厳密に上記の順序で起き ることが本発明の要件ではない。あるいは、結合と現場酸化に続いて生成物およ びモノマー10を樹脂に共有結合または親和性捕獲させてもよい。後続の5′保 護基開裂により、生成物とモノマーの両方が離脱する。この段階で抽出またはメ ンブランによる濾過を行うと、目的外のモノマー副生物が容易に分離される。 5′保護基をオリゴヌクレオチド生成物の固定のために用いると、多様な3′ 末端修飾が可能となる。これらは、5′保護モノマー単位からの反応生成物の分 離を容易にするように設計された基、たとえばこの分離に分子量分画メンブラン を利用するのに十分な分子量のポリマー、または生成物の選択的沈殿を行うため の金属キレート化剤であってもよい。このような場合、これらの基はオリゴヌク レオチドの3′末端と修飾基の間に開裂可能なリンカー、たとえばスクシネート リンカーを含む。あるいは、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルまたは ジステアリルグリセロールなどの非ヌクレオシド3′末端置換基は、オリゴヌク レオチド生成物の薬物動態特性を高めることができる(参照:米国特許出願第08 /434,465号;1995年5月4日出願;表題“核酸リガンド複合体”;参考として本明 細書に引用する)。3′末端モノマーは、診断に用いたオリゴヌクレオチドの検 出基、たとえばインビボ画像形成のためにTc99mを保持するように設計され たキレート化剤としても利用できる(参照:国際特許出願公開第WO 96/02274号; 1996年2月1日公開;表題“金属錯体とオリゴヌクレオチドから形成された結合体 、これらの結合体を含む試薬、放射線診断法におけるそれらの使用、およびそれ らの製造方法”;参考として本明細書に引用する)。従来の固相オリゴヌクレオ チド合成法では、成長中の鎖を固体支持体に固定するために3′末端を用いてい るので、これをこのような成分の導入に利用することができない。 従来の固相合成法と対照的に、本発明のオリゴヌクレオチド生成物は新たな結 合反応を実施する度に未反応生成物から分離することが好ましい。したがって最 終オリゴヌクレオチド生成物が本質的に純粋な形で得られ、相同性の高い欠陥配 列を分離する繁雑さが排除される。さらに、本発明の反応は溶液相で実施される ので、モノマーとオリゴヌクレオチド出発物質との反応の収率も有意に高まる。 さらに、有効なオリゴヌクレオチド結合生成物のみがプロセスの次の工程に進入 するので、この反応経路ではキャッピング工程が不必要になる。キャッピング工 程の排除は、従来法と比較してもうひとつの効率増大をもたらす。5′保護モノ マー単位との反応を行わなかったオリゴヌクレオチド出発物質(欠陥配列)を代 わりに単離し、再使用できる。PASS反復中に欠陥配列を再単離する度に、こ れを同じ工程で、または同じオリゴマーもしくは同じ3′末端フラグメントをも つオリゴマーの後続合成における反復工程で、出発物質にブレンドできる(反応 経路3参照)。したがって欠陥配列が後続のオリゴヌクレオチド製造に有用な配 列構築ブロックとなる。これによりプロセス効率が高まるだけでなく、最終粗生 成物の純度も著しく高まる。さらに、これによりモノマーを制限試薬として使用 でき、したがってプロセス効率が著しく高まる。 反応経路 3 上記に概説した合成経路、すなわち生成物を出発物質から分離するための固定 基として5′保護基を利用し、かつ欠陥配列を後続合成の中間体となしうる経路 は、ホスホルアミダイト結合化学のみに限定されない。これは他の結合反応、た とえばH−ホスホネートまたはホスフェートトリエステル結合化学にも適合する (参照:Gaffney and Jones(1988)Tetrahedron Lett.29:2619-2622)。この経 路はオリゴヌクレオチド合成の自動化にも利用でき、オリゴヌクレオチドを高い 効率で大規模製造するのに理想的に適している。 本明細書に記載した技術の観点は、PASS合成法以外の用途をもつ。たとえ ばオリゴヌクレオチド合成の目的種または目的外の種を共有結合捕獲することは 、従来の固相法または溶液相法において、高分離能1工程精製法にも利用できる 。末端モノマーのみがその5′末端にジエン修飾トリチル基をもつ場合、ジエノ フィル誘導体化した樹脂またはメンブランに全長生成物を選択的に固定すると、 主な欠陥配列はすべて粗製混合物から分離される(反応経路1参照)。他の用途 においては、共有結合捕獲に適した部分(前記のD基がすべて適合する)を含む キャッピング試薬、たとえばジエン修飾した無水酢酸(または一般的にD−修飾 した無水酢酸)またはジエン修飾したシリルクロリド、たとえば無水3,5−ヘ キサジエンオキシ酢酸またはトリ−(3,5−ヘキサジエンオキシ)シリルクロ リドを用いた場合、各モノマー付加後(溶液相オリゴヌクレオチド合成法の場合 )または固体支持体からの粗製オリゴヌクレオチド開裂後(従来の固相オリゴヌ クレオチド合成法の場合)に、粗製オリゴヌクレオチドバッチからキャップ付き 欠陥配列すべてを分離することができる。さらに他の用途においては、ジエン修 飾トリチル基とジエノフィル修飾樹脂との反応により、カチオン交換樹脂を容易 に製造できる。 実施例1では、PASS法により2′−フルオロピリミジン修飾RNAオリゴ ヌクレオチドの二量体を組み立てる(反応経路4)。最初の反応ではホスホルア ミダイト結合化学を利用して3′,3′−ホスホジエステル結合を形成する。オ リゴヌクレオチドはしばしば、3′末端に3′,3′−ホスホジエステル結合を 導入することにより、3′から5′へのエキソヌクレアーゼ分解に対し保護され る。結合後に反応混合物を現場酸化すると、未反応チミジン出発物質12、酸化 アミダイトモノマー15、および酸化二量体生成物14が生成する。 酸化アミダイトモノマー15は、反応混合物をジエチルアミノエチレン(DE AE)セファデックス(登録商標)床で濾過することにより分離される。図3に 示すように、濾液のHPLC分析は酸化アミダイトモノマー15がDEAEセフ ァデックスに保持されたことを表す。酸化二量体生成物14および未反応チミジ ン出発物質12を含有する濾液を濃縮し、60%アセトニトリル/水に再溶解し 、C18フィルタープラグに装填する。この樹脂を70%水/アセトニトリル、 次いで50%水/アセトニトリルで洗浄して、未反応チミジン出発物質12を十 分に溶離する。この時点でトリチル化二量体生成物14のみを含む樹脂を、次い で水で洗浄し、続いて80%酢酸/水で処理して脱トリチル化する。次いで樹脂 を50%アセトニトリル/水で洗浄する。これにより最終生成物16が溶出し、 一方、トリチル種は保持される(図4)。 反応経路 4 実施例2(反応経路5)は、5′保護モノマー単位がホスホルアミダイトでは なくH−ホスホネートである本発明方法を示す。この実施例では、3′末端に3 ′,3′−ヌクレオチド間結合をもつH−ホスホネートチミジン三量体(T−T− [3′,3′]−T三量体)20を調製する。液相結合反応の効率は高いので、未反 応3′末端フラグメント19は検出されなかった。したがって逆相工程はトリチ ル基を生成物から分離するためにのみ用いられる。 実施例3(反応経路6)には、5′保護基(D−E)として5′−O−(4,4 ′−ジオクタデシルオキシトリチル)(DOT)を含むホスホルアミダイトモノ マーの合成を記載する。 実施例4は、5′保護基(D−E)と特定の樹脂または相との選択的または特 異的な相互作用に基づいて未反応オリゴヌクレオチド出発物質(欠陥配列)から 結合生成物を分離しうることを示す。この実施例では、C18逆相樹脂上での4 ,4′−ジオクタデシルトリフェニルメタノール(DOT)23の移動性を、4 −デシルオキシ−4′−メトキシトリアノールおよびジメトキシトリアノール( DMT)のものと比較する(表1参照)。有機溶剤、たとえばメタノール(Rf =0)およびアセトニトリル(Rf=0)中でのDOT基とC18樹脂との強い 相互作用のため、混合物をC18樹脂に装填し、未反応出発物質を有機溶剤で洗 い出すことにより、出発物質から生成物を1工程分離することができる。次いで 有機溶剤中においてトリチル保護基をハロ酢酸で開裂させることにより、結合生 成物をチャンバーから溶離することができる。トリチル基は樹脂上に保持される 。 実施例5には、過剰のモノマーを分離するためのアニオン交換媒体、および5 ′−DMT保護生成物を選択的に捕獲するが欠陥配列を保持しないC18逆相樹 脂を用いた、溶液中での六量体オリゴヌクレオチド(5′−HO−T−T−A− C−T−[3′,3′]−T)の組み立てを記載する。実施例5から分かるように、 各モノマー付加が2工程で達成される。第1工程では、ホスホルアミダイト結合 化学を利用して、5′保護モノマー単位を出発物質に結合させる。結合後に、反 応混合物を現場酸化して、未反応出発物質(欠陥配列)、酸化アミダイトモノマ ー、および酸化生成物を生成させる。反応混合物をアニオン交換媒体、たとえば DEA Eセファデックス(登録商標)で濾過することにより、酸化アミダイトモノマー を分離する。 第2工程では、酸化生成物および未反応出発物質(欠陥配列)を含有する濾液 を希酸で処理して、脱トリチル化を行う。使用できる希酸の例には希鉱酸、希ト リクロロ酢酸、希ジクロロ酢酸(DCA)、ルイス酸、たとえばZnBr2、ニ トロメタン、p−トルエンスルホン酸および過塩素酸が含まれるが、これらに限 定されない。次いでこの混合物をクロマトグラフィーにより分離する。あるいは 生成物および未反応出発物質の混合物をまず逆相樹脂で分離し、続いて脱トリチ ル化して、脱トリチル生成物を樹脂から離脱させる。実施例5に提示した分析デ ータは、PASS法によれば各反復工程で本質的に純粋なオリゴヌクレオチド中 間体が原価制限モノマーの最小消費において生成することを示す。 実施例6(図5)には、本発明方法に用いるのに設計した、未反応5′保護モ ノマー単位を反応混合物中の他のものから分離するための自動抽出/濾過システ ム100を模式的に示す。前記のように、本発明方法はオートメーションに利用 でき、したがってオリゴヌクレオチドの大規模製造に理想的に適している。自動 抽出/濾過システム100は2つの中心をもつ:抽出器112およびクロマトグ ラフィー樹脂濾過チャンバー114。抽出器は管118でクロマトグラフィー樹 脂濾過チャンバーと流体連絡している。第1の三方向弁120が、抽出器112 からクロマトグラフィーチャンバー114への内容物の流れを制御する。第2弁 122は、チャンバー114への溶剤の添加を制御する。第3弁124は、チャ ンバー114からの排出液の採集を制御する。3つの弁はすべて制御器126に 電子的に連結し、これがすべての弁120、122および124をそれらの種々 の流れ位置間で始動させる信号を与える。 抽出器112は2つの入口128および130、撹拌機132、ならびに出口 134を備えている。反応混合物を入口128から抽出器112に送入し、抽出 溶剤、たとえばCH2Cl2、および緩衝剤水溶液を入口130から抽出器に送入 する。混合物を撹拌機132で撹拌した後、層を分離させる。次いで第1の三方 向弁120を開き、底部有機層を出口134から流出させて導電率モニター13 6へ送入し、次いで管118を通してチャンバー114へ送入する。導電率モニ ターは制御器126に電子的に連結している。導電率の上昇は、有機層が導電率 モニターを通過して水層が進入し始めたことを示す。導電率の上昇を制御器12 6が認識し、第1の三方向弁120へ信号を送り、三方向弁を始動させて水層を チャンバー114からそれる方へ向ける。 チャンバー114は3つの入口138、140および142、ならびに出口1 44を備えている。有機層は入口138を通してチャンバー114に進入し、入 口140からチャンバー114に進入する加圧不活性ガス源、たとえばアルゴン により押されて、チャンバー114内を貫流する。次いで入口142からチャン バーに進入する溶剤、すなわちCH2Cl2で、チャンバーを洗浄する。溶剤の添 加は、第2弁122を選択的に始動させる制御器で制御される。制御器126で 第3弁124を開くことにより、出口144から有機排出液を採集する。有機排 出液は反応生成物、すなわち1ヌクレオチド延長した出発物質、および未反応オ リゴヌクレオチド出発物質(欠陥配列)を含有する。未反応5′保護モノマーは チャンバー114内に保持される。有機溶剤溶離後、チャンバー114を入口1 40から添加した緩衝液で洗浄すると、未反応5′保護モノマー単位が溶出する 。次いで、反応混合物の溶離に用いた溶剤、すなわちCH2Cl2でチャンバー1 12を再平衡化する。次いで有機排出液を逆相樹脂に導通して、生成物を未反応 オリゴヌクレオチド出発物質(欠陥配列)から分離する(実施例6参照)。 実施例7には、3′残基修飾として分子量20,000のポリエチレングリコ ールを用いた15塩基オリゴヌクレオチド(5′−CTAAACGTAATGG [3′,3′]−T−T−3′)(配列番号:1)の溶液相合成を記載する。この実 施例は、溶液相合成が効率的であること、および従来の固相合成法では直接に製 造できない3′修飾オリゴヌクレオチドを製造できることを証明する。この実施 例は、典型的なPASSサイクルにおけるように、樹脂へのオリゴヌクレオチド 結合生成物捕獲を含まない溶液相合成に必要な基本的工程の概略を示す。したが ってこの実施例は、PASSにおいて予想される生成物捕獲が効率および生成物 純度に与える影響をも証明する。各モノマー付加サイクルでこのような生成物捕 獲 を行うと、従来の固相合成法で行う繁雑なジエチルエーテルからの沈殿がもはや 必要ない。さらに、欠陥配列が各モノマー付加サイクルで分離されるので、PA SSにより得られる生成物のアニオン交換クロマトグラムは図6のクロマトグラ ムにある多数のピークではなく、単一の生成物ピークを示すにすぎないと予想さ れる。 実施例8(反応経路7および8)には、5′−ジ−(3,5−ヘキサジエンオ キシ)トリチルチミジンホスホルアミダイトモノマー(32)および5′−ジ− (2,4−ヘキサジエンオキシ)トリチルチミジンホスホルアミダイトモノマー を含めた、各種のジエン修飾トリチルアルコールの合成を記載する。 実施例9(反応経路9)は、マレイミド類への効率的な閉環付加にジエン類− 4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエンオキシトリチルアルコール(30)および 4,4′−ジ−2,4−ヘキサジエンオキシトリチルアルコール(36)−を使 用することを示す(それぞれ反応1および2(反応経路9))。表4に種々の条 件下でのこれら2反応の反応速度を示す。表4に示したデータから、修飾トリチ ル化合物(30)の方が種々の反応条件下で、より速やかに反応することが明ら かである。予想どおりジエノフィル当量の増加および反応混合物への水の添加が 、いずれも反応速度を高める。各トリチル基上に2個のジエンが存在するので、 すべてのトリチルアルコールまたはヌクレオチドをマレイミド修飾固相支持体上 に捕獲するにはジエン置換基の50%以上の反応で十分であることに注目するの が重要である。これにより反応を行うのに必要な時間が短縮される。 速度を比較するために、5′−O−(4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエンオ キシトリチル)チミジン(5′−(DHDT)−チミジン)(31)および5′ −O−(4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエンオキシトリチル)チミジン3′− ホスホルアミダイト(32)を用いて、反応#3(表4)につき示したものと同 じ反応条件下でディールス−アルダー反応を行った。結果を表5に示す。この場 合も1時間以内に50%を越えるジエン基が閉環付加した。これは、PASSに おいて予想される生成物捕獲が、迅速かつ効率的なモノマー付加サイクルを行う のに妥当な時間枠内で起きうることを示唆する。好適に置換されたジエンおよび ジエノフィ ルを用いることによりディールス−アルダー閉環付加反応速度を調整しうること は、広く知られている。したがって好適なジエンとジエノフィルの組合わせを用 いることにより、生成物捕獲反応速度を調整することができる。 実施例10には、オリゴヌクレオチド生成物を置換マレイミド−ポリスチレン 樹脂上に捕獲するために4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエンオキシトリチル保 護基を用いた、PASSによる3′−PEG誘導体化オリゴヌクレオチドの製造 を記載する。この捕獲工程により、反応混合物から未反応出発オリゴヌクレオチ ド(欠陥配列)が分離される。これを、オリゴヌクレオチド組み立ての同じ時点 で後続生産バッチにブレンドするために、所望により単離し、保存することがで きる。3′−PEG末端修飾は、特に療法用オリゴヌクレオチドのインビボ薬物 動態挙動を増強するために有用である。 実施例11には、ジエンとして5′−O−(4,4′−ジ−3,5−ヘキサジ エンオキシトリチル)−ヌクレオシド(5′−O−DHDT−ヌクレオシド)4 6、ジエノフィルとしてマレイミド置換固体支持体45を用いるディールス−ア ルダー生成物捕獲により非PEG誘導体化オリゴヌクレオチドを製造するための 、一般的反応経路を記載する(反応経路11)。前記のように、樹脂またはメン ブラン上に全長オリゴヌクレオチドを捕獲することは、PASS法を自動化する ことと一体である。この一般的捕獲方式では、トリチル基またはトリチル類似基 を固体支持体、たとえば樹脂、メンブランまたはポリマー47に不可逆的に結合 させる。結合したオリゴヌクレオチド49は、それを不可逆的に結合したトリチ ル基48から分離することにより離脱する。この一例は5′−O−DHDT−ヌ クレオシドのディールス−アルダー捕獲である。樹脂に結合した活性ディールス −アルダージエノフィルは、ジエンであるトリチルと共有結合反応し、慣用され る脱トリチル化法によりヌクレオシドが固体支持体および結合トリチル基から離 脱する。この捕獲方法は、実施例11に記載するようにPASSにより非PEG 誘導体化オリゴヌクレオチドを製造するために利用できる(反応経路12)。 反応経路 11 多数の固体支持体がディールス−アルダー反応による捕獲と離脱に好適である と考えられる。好ましい固体支持体は容易に官能化しうる表面ヒドロキシル基を もつ無機酸化物(シリカ、アルミナ、ゼオライト、制御多孔ガラス(CPG)な ど)である。CPGは例外の場合があるが、これらの無機固体支持体は市販の樹 脂よりはるかに高い装填容量をもつことが多い。伝統的にこれらの無機酸化物は 、より多能またはより反応性の官能基をもつシリル化剤でヒドロキシル基をシリ ル化することによって官能化されている(反応経路13)。 反応経路 13 反応性ジエノフィルを共有結合させる他の方法、たとえば6−マレイミド−カプ ロン酸などの分子と表面ヒドロキシル基との間のエステル化も考えられる(反応 経路14)。表面とジエノフィル基との間の他の共有反応リンカーも、ジエノフ ィルの表面装填量および/または反応性を高めることが認められれば採用できる 。 反応経路 14 実施例12(反応経路15)には、ディールス−アルダー閉環付加による生成 物捕獲を利用した二量体の製造を記載する。3.3′−結合5′−DHDTO− T−T二量体の捕獲速度は、過剰の樹脂結合マレイミド基に依存する。生成物の 捕獲は定量的に進行する。捕獲された生成物は、ジクロロメタン中の3%ジクロ ロ酢酸で容易かつ定量的に樹脂から離脱する。中和および濃縮後に、純粋な生成 物が得られる。 実施例13には、ジエノフィル誘導体化樹脂への5′−O−(4,4′−ジ− 3,5−へキサジエンオキシトリチル)保護オリゴヌクレオチドの閉環付加を利 用して樹脂上にブロックのひとつを捕獲させることにより、ブロックからオリゴ ヌクレオチドを組み立てる方法を記載する。 実施例14(図8)には、実施例10に記載した各サイクルでのモノマー付加 生成物の共有捕獲を利用して3′末端ポリエチレングリコールを保有するオリゴ ヌクレオチドを自動的に製造するために設計した、自動抽出/濾過システム20 0および方法を模式的に示す。前記のように、ヌクレオシドホスホルアミダイト の制御された逐次重合からなるPASS法は自動化に理想的に適しており、自動 方式で実施できる。各モノマー付加は化学処理工程のシーケンスからなる。この シーケンスは各モノマー付加(サイクル)につき同じである。サイクル毎の唯一 の変動は、付加されるモノマーの性質である。典型的なオリゴヌクレオチドは2 〜12種類のモノマーからなり、これらが専用のプログラマブルシーケンスで一 般に2回以上付加される。 図8から分かるように、自動抽出/濾過システム200は3つの中心をもつ反 応器212、濾過チャンバー214−ジエノフィル修飾した固体支持体215を 収容する−および限外濾過膜システム218。 実施例14には、捕獲樹脂から離脱した後の生成物オリゴヌクレオチドと過剰 のモノマーの分離に必要な条件に適合する各種の限外濾過膜をも挙げる。試薬/ 生成物の吸着性、保持性および反応性に基づいて膜を評価する。実施例14に示 した膜は、溶剤により影響される流速、吸着による生成物の損失、最後に拡散反 射FTIRに基づいて、好適であることが認められた。 説明のために3′末端PEGオリゴヌクレオチドの製造を実施例14に記載す るが、この自動合成法はオリゴヌクレオチドに高分子を結合させてもさせなくて も実施できる。後者の場合、分子量分画メンブランの代わりに図5に示すように 液/液抽出工程を採用してもよい。 実施例15には、マレイミド誘導体化トリチル基の合成を記載する。前記のよ うに、PASS法の一体部分となるのがn−1配列の分離法である。1方法は、 マレイミド修飾トリチル基を含むモノマーを用いるオリゴヌクレオチド合成であ る。これらのトリチル基はジエン修飾樹脂と反応しやすく、樹脂を洗浄したのち 脱トリチル化して全長オリゴヌクレオチドを離脱させるだけでn−1体を分離で きる。 実施例16には、溶液相合成および従来の固相合成に際して欠陥配列を選択的 に分離するためのジエン修飾キャッピング試薬の使用を記載する。一般に欠陥配 列を無水酢酸でキャッピングする。無水酢酸によるキャッピング反応は速やかに 、ほぼ定量的に進行する。したがって無水酢酸類似体、たとえば無水3,5−ヘ キサジエン酸(74)および無水3,5−ヘキサジエンオキシ酢酸(75)(反 応経路18)は欠陥配列を効率的にキャッピングし、かつキャッピングした欠陥 配列を実施例7に記載したように、ジエノフィル誘導体化した樹脂またはメンブ ランへ閉環付加させることにより、溶液相合成の各サイクルで分離することがで きる。従来の固相合成に際して導入された5′−アセチルキャッピング基は、ア ンモニア開裂および脱保護の工程で除去される。固相合成のキャッピング試薬と して、かつ欠陥配列の選択的分離のための後続ハンドルとして試薬74および7 5を使用するためには、非塩基性条件下で選択的に開裂するリンカー、たとえば 実施例12に記載したもので、オリゴヌクレオチドを支持体に結合させなければ ならない。あるいは、従来の固相合成の終了時に用いられる典型的な塩基性脱保 護条件下で除去されにくいキャッピング試薬を用いることができる。 ヘキサジエンオキシシリルクロリド(76、77および78)は、粗製オリゴ ヌクレオチドをアンモニアで支持体から開裂させると、欠陥配列を選択的に分離 できる。シリルエーテル基はこれらの条件下では除去されない。したがって、ヘ キサジエンオキシシリルでキャッピングされた欠陥配列を、ジエノフィル誘導体 化した樹脂またはメンブランとの反応により目的配列から分離できる。 反応経路 18 以下の実施例は説明のために提示されたにすぎず、本発明の範囲を限定するた めのものではない。 実施例1. N−4−ベンゾイル−3′−(5′−t−ブチルジメチルシリル− 3′−(2−シアノホスホリル)チミジル)−2′−フルオロシチジン(16)の 製造(反応経路4) 5′−t−ブチルジメチルシリルチミジン12(5′−TBDMS−チミジン )(0.15g,0.42mmol)を乾燥アセトニトリル(10mL)にアルゴ ン雰囲気下で溶解した。シチジンアミダイト13(0.43g,0.50mmol) 、次いでテトラゾール(6.5mL,アセトニトリル中0.45M)を添加した 。15分後に、反応混合物の逆相HPLC分析(C18,4.6×100mm, 緩衝液A:100mM酢酸トリエチルアンモニウム,pH7.5,緩衝液:Bアセ トニトリル,2.5分かけて0〜80%B)は二量体(2.4分)および未反応 チミジン12(1.4分)および加水分解されたアミダイトモノマー(2.1分 ) の存在を示した(図1)。反応混合物を現場酸化した(10mL.水/ピリジン 中0.2Mヨウ素)。酸化後のHPLCはピリジン(0.9分)、未反応チミジ ン12(1.4分)、酸化されたアミダイトモノマー15(1.8分)および酸 化された二量体14(2.3分)の存在を示す(図2)。 酸化後に反応混合物を、アセトニトリルで予め平衡化したDEAEセファデッ クス(登録商標)床にアセトニトリルにより導通した。濾液のHPLC分析は、 図3に示すように酸化アミダイトモノマー15が保持されたことを表す。濾液を 減圧下で濃縮し、固体を60%アセトニトリル/水に再溶解し、70%水/アセ トニトリルで予め平衡化したC18チャンバーに装填した。チャンバーを70% 水/アセトニトリル、次いで50%水/アセトニトリルで洗浄して、未反応チミ ジン12を十分に溶離した。次いでチャンバーを水で洗浄し、80%酢酸/水で 処理して脱トリチル化させた。脱トリチル化後にチャンバーを50%アセトニト リル/水で洗浄して、最終生成物16(m/e 922,生成物16+トリエチ ルアミン)を溶離した。HPLC分析は、脱トリチル化種16が1.7分で溶出 したことを示す(図4)。16のESMS(電子スプレー質量分析):計算値8 20.27(M+);実測値922.2(M+H+TEA)。31P NMR(12 1MHz,CDCl3,外標準H3PO4)δ−0.73,−1.93。トリチル種 はチャンバーに保持された。 実施例2. H−ホスホネートチミジン三量体(T−T−[3′,3′]−T)の 製造(20) 3′,3′−ヌクレオチド間結合を3′末端に保有するH−ホスホネートチミ ジン三量体アセンブリーを、反応経路5の概説に従って合成した。 反応経路 5 5′−ジメトキシトリチルチミジン3′−H−ホスホネート17への12の結 1:1アセトニトリル:ピリジン(42mL)中における17(0.75g ,1.05mmol)の溶液にアルゴン下で、12(0.25g,0.7mmo l)、次いで95:5アセトニトリル:ピリジン(8.4mL)中における塩化 ピバロイル(0.26g,2.1mmol)の溶液を添加した。反応物を10分 間撹拌した。この時点で逆相HPLC分析は12から二量体18への変換の完了 を示した。次いで混合物を真空中で濃縮し、CH2Cl2に溶解し、0.05M炭 酸水素トリエチルアンモニウムで抽出した。ブフナー漏斗上のDEAEセファデ ックス(登録商標)プラグに塩化メチレン層を付与した。濾液の逆相HPLC分 析は、未反応モノマー17が完全に分離されたことを示した。濾液の蒸発により 二量体 18が定量的収率で単離され、その構造をNMRおよびESMS分析により確認 した。未反応モノマー17はDEAEセファデックスプラグから、1M炭酸水素 トリエチルアンモニウムで洗浄することにより回収された。18のESMS:計 算値946.4(M+);実測値946.3。1 H NMR(300MHz,CD3CN)δ9.21(s,2H),7.45-7.24(m.11H).6.94(d,1H,J=717.2Hz),6 .89-6.85(m,4H),6.31-6.19(m,2H),5.22-5.19(m.1H).5.05-5.00(m,1H),4.22-4.19 (m,1H),4.11-4.10(m,1H),3.81-3.80(m.2H).3.75(s.6H),3.36-3.35(m,2H),2.52-2 .17(m,4H),1.83(s,3H),1.47(s.3H).0.91(s.9H).0.10(s.6H).31P NMR(121MHz.CD3 CN)δ14.03(d),13.88(d). 二量体18の脱トリチル化 二量体18(0.85g,0.9mmol)を、 ZnBr2で飽和した塩化メチレン(10mL,約0.1M ZnBr2)に溶解 した。15分後に逆相HPLC分析は脱トリチル化の完了を示した。等容量の1 M酢酸アンモニウムで反応を停止した。有機層を濃縮し、残渣を1:1アセトニ トリル:水に溶解し、ブフナー漏斗上のC18プラグに導通した。濾液を蒸発さ せて、0.29g(収率50%)の純粋な二量体19を得た。19のESMS: 計算値644.2(M+);実測値645.3。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.0,9.85,9.55,9.45(4s.2H).7.59-7.45(m,2H).7.01(d, 1H,J=712.3Hz),6.39-6.19(m,2H),5.35-5.23(m,1H).5.14-5.03(m,1H),4.31-4.22( m,2H),3.88-3.79(m,4H),2.67-2.48(m,3H),2.21-2.12(m,1H).1.89-1.88(2bs,6H), 0.90(s,9H),0.11(s,6H).31P NMR(121MHz,CDCl3)δ8.45(d),8.30(d). 三量体20の製造 1:1ピリジン:アセトニトリル(23mL)中における 二量体19(0.25g,0.39mmol)の溶液に、17(0.41g,0 .58mmol)、次いで95:5アセトニトリル:ピリジン(4.5mL)中 における塩化ピバロイル(0.14mL,1.16mmol)の溶液を添加した 。反応物をアルゴン雰囲気下で10分間撹拌した。この時点でHPLC分析は二 量体19から三量体20への変換が完了したことを示した。混合物を蒸発乾固し 、CH2Cl2に溶解し、0.05M炭酸水素トリエチルアンモニウムで洗浄し、 有機層をブフナー漏斗上のDEAEセファデックスプラグに付与した。濾液を蒸 発させて、20を定量的収率で得た。20のESMS:計算値1234.4(M+ );実測値933.5(M+H+DMT消失);1 H NMR(300MHz,CD3CN)δ9.34-9.27(m,2H),8.58-8.56(m,2H),8.18-8.11(m,1H),7. 76-7.70(m,1H),7.43-7.41(m,4H),7.35-7.23(m,13H),6.88-6.84(m,4H),6.26-6.15 (m,3H),5.78-5.71(m,1H),5.22-5.20(m,1H)5.11-5.05(m,2H),4.29-4.26(m,2H)4.2 4-4.19(m,2H),3.85-3.84(m,2H),3.76(s,6H),3.74-3.72(m,1H),3.38-3.28(m,2H), 2.52-2.20(m,6H),1.82(s,3H),1.78(s,3H),1.47-1.44(m,3H),0.90(s,9H),0.11(s, 6H).31P NMR(121MHz,CD3CN)δ15.86(s),15.08(s),14.36(s). 実施例3. 5′−O−(4,4′−ジオクタデシルトリフェニルメチル)チミジ ン−3′−O−(N,N−ジイソプロピル−2−シアノエチルホスホルアミダイ ト(26)の製造 5′保護基(D−E)として4,4′−ジオクタデシルトリフェニルメタノー ル(DOT)を含むホスホルアミダイトモノマーの組立てを反応経路6に示す。 反応経路 6 4,4′−ジオクタデシルオキシ−ベンゾフェノン(22) 金属ナトリウム (0.46g,20mmol)をエタノール(50mL)に溶解し、4,4′− ジヒドロキシベンゾフェノン(1.0g,4.67mmol)、次いで1−ブロ モオクタデカン(7.8g,23.4mmol)および触媒量のヨウ化ナトリウ ム(約30mg)を添加し、反応混合物を48時間還流した。生じた懸濁液を冷 却し、濾過した。固体をジクロロメタン、次いでヘキサンで洗浄し、白色固体を 乾燥させて、化合物22(2.85g,収率84.8%)を得た。1 H NMR(300MHz,ピリジン-d5)δ7.95(d,J=8.7Hz,4H,アリール),7.09(d,J=8.7Hz,4H,アリール), 4.05(t.J=6.6Hz,4H,2xOCH2),1.80(tt,J=6.6および7.5Hz,4H),1.48(m,4H),1.33(b rS.60H),0.87(t,J=6.6Hz,6H,2xCH3). 4,4′−ジオクタデシルトリフェニルメタノール(23) THF(4mL ) 中におけるベンゾフェノン22(0.3g,0.42mmol)の懸濁液に、臭 化フェニルマグネシウム(0.55mL,THF中1.0M溶液,0.55mm ol)を添加し、反応物を3時間還流した。追加量の臭化フェニルマグネシウム (0.2mL)を添加し、0.5時間加熱し続けた。この時点ですべての出発物 質が溶解していた。次いで反応物を冷却し、0.5M HClを添加した。この 懸濁液を濾過し、固体を水(3回)、ヘキサン(2回)およびジクロロメタン( 2回)で洗浄した。有機洗液をプールし、乾燥させ(MgSO4)、蒸発させて 、23(0.21g,収率63.6%)を白色固体として得た。1 H NMR(300MHz,ピリジン-d5)δ8.13(brS,1H,アリール),7.81(d,J=7.1Hz,2H),7.7(d,J=8.8 Hz,4H),7.42(t,J=7.7Hz,2H),7.34(t,J=7.1Hz,1H),7.07(d,J=8.9Hz,4H),3.98(t,J =6.4Hz,4H),1.77(tt,J=7.9および6.5Hz,4H),1.45(m,4H),1.3(brS,60H),0.87(t,J =6.9Hz,6H). 5′−O−(4,4′−ジオクタデシルトリフェニルメチル)チミジン(25 化合物(23)(2.1g,2.63mmol)をトルエンと共に2回蒸発 させ、次いでトルエン(30mL)に溶解した。塩化アセチル(11mL,15 4.7mmol)を添加し、反応物を3時間還流し、次いで蒸発させた。残渣を トルエンと共に2回蒸発させて、粗製24を得た。24にピリジン(30mL) 、DMAP(25mg)およびチミジン(0.45g,1.86mmol)を添加 し、反応物を室温で一夜撹拌した。溶剤を減圧下で蒸発させ、残渣をジクロロメ タンに装入し、5%炭酸水素ナトリウムで洗浄した。有機相を乾燥させ(MgS O4)、蒸発させ、残渣をシリカゲル(酢酸エチル/2%トリエチルアミン)で 精製し、適切な画分を蒸発させた後、化合物25(DOTチミジン)(1.6g .収率84%)を淡黄色固体として得た。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.44(brS,1H,NH),7.60(s,1H,H-6),7.41-7.20および6.82 (m,13H,DOT),6.42(t,J=6.1Hz,1H,H-1'),4.57(m,1H.H-3'),4.05(m.1H.H-4'),3.92 (t,J=6.5Hz,4H,2xOCH3),3.47および3.37(ABX,2H.H-5').2.38(m,2H.H-2'),2.22(m ,1H,3'-OH),1.75(m,4H,DOT),1.46(m,7H.5-CH3,DOT).1.25(brS,60H,DOT),0.87(t, 6H,2xCH3). 5′−O−(4,4′−ジオクタデシルトリフェニルメチル)チミジン−3′ −O−(N,N−ジイソプロピル−2−シアノエチルホスホルアミダイト(26 DOTチミジン25をジクロロメタン(5mL)に溶解し、ジイソプロピル エチルアミン(0.3mL,1.75mmol)および2−シアノエチルN,N −ジイソプロピルクロロホスホルアミダイト(0.15mL,0.63mmol )を水浴冷却下に添加した。氷浴を取り除き、反応物を室温で4時間撹拌し、こ の時点でさらに2−シアノエチルN,N−ジイソプロピルクロロホスホルアミダ イト(0.1mL)を添加し、反応物を室温で16時間撹拌した。反応溶液をジ クロロメタンで希釈し、5%炭酸水素ナトリウムで洗浄し、有機相を乾燥させ( MgSO4)、蒸発させた。残渣をシリカゲル上で、まずヘキサン、続いて20 %酢酸エチル/ヘキサン(すべて2%トリエチルアミンを含有)により溶離して 精製し、26を分割したジアステレオマーとして得た(高速画分0.1g,低速 画分0.18g,収率46.7%)。26a(高速ジアステレオマー)1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.15(br,1H,NH),7.91(s,1H,H-6),7.63,7.38-7.21,6.82( m,13H,アリール),6.39(t.J=7.4Hz,H-1'),4.67(m,1H,H-3'),4.18(m,1H,H-4'),3.92(t, J=6.5Hz,2xOCH3),3.63(m,4H),3.51および3.33(ABX,2H,H-5'),2.42および2.26(m, 4H,H-2',CH2CN),1.73(m,4H),1.41(m,4H),1.25(s,60H),1.16(dd,J=2.7,6.9Hz,12H ),0.87(t,J=6.9Hz,6H).31P NMR(121MHz,CDCl3)δ150.64.26b(slower diastereom er)1H NMR(300MHz,CDCl3)68.25(br,1H,NH),7.91(s,1H,H-5),7.41および7.31-7.2 0および6.81(m,13H,アリール),6.42(dd,J=8Hz,H-1'),4.67(m,1H,H-3'),4.14(m,1H,H- 4'),3.92(t,J=6.5Hz,4H,2xOCH2),3.82および3.76(m,2H),3.54(m,2H),3.47および 3.31(ABX,2H,H-5'),2.62(t,J=6.3Hz,2H,CH2CN),2.54および2.34(m,2H,H-2'),1.7 6(m,4H),1.25(m,60H),1.16および1.05(d,J=6.9Hz,12H,イソプロピル CH3),0.87(t,J=6 .6Hz,6H).31P NMR(121MHz,CDCl3)δ150.23. 実施例4. 逆相樹脂上におけるアルキル置換トリチル基の分離 アルコール類4,4′−ジオクタデシルトリフェニルメタノール(DOT)、 4−デシルオキシ−4′−メトキシトリタノール、およびジメトキシトリタノー ル(DMT)をC18逆相TLCプレート上にスポットし、プレートを3種類の 異なる溶剤中で展開した(表1)。表1に見られるように、メタノール(Rf= 0)およびアセトニトリル(Rf=0)などの有機溶剤中でDOT基とC18樹 脂に強い相互作用がある。この相互作用により、結合生成物を出発物質から、C 18逆相樹脂に対するトリチル保護基の親和性または相互作用に基づいて1工程 分離することができる。 実施例5. 生成物捕獲のための疎水性親和性を利用したPASSによる5′− HO−T−T−A−C−T−[3′,3′]−T−3′の製造 5′−HO−T−[3′,3′]−Tの製造 5′−TBDPS−チミジン12 (0.99g,2.07mmol)を乾燥塩化メチレンと共に蒸発させ、乾燥塩 化メチレン10mLに溶解した。チミジンアミダイト(2.0g,2.69mm ol)、次いでアセトニトリル中の0.5Mテトラゾール(21mL,10.5 mmol)を添加し、反応物をアルゴン下で撹拌した。90分後にヨウ素/水/ ピリジン溶液(0.2M)を暗褐色の色彩が持続するまで添加し、次いで5%N aHSO3を色彩が黄色に戻るまで添加した。濃縮した反応物を分配し(CH2C l2/水)、有機層をMgSO4で乾燥させ、蒸発乾固した。固体残渣をメタノー ル/最小量の塩化メチレンに溶解し、水、次いでメタノールで平衡化した75g のDEAEセファデックス(登録商標)床にピペットで装填した。DEAEセフ ァデックスを300mLのメタノールで洗浄し、メタノール洗液を濃縮して、白 色泡状物2.42gを得た。 脱トリチル化: この白色泡状物を50mLの3%DCAに溶解し、室温で3 5分間撹拌し、次いで塩化メチレンで平衡化したシリカゲル80mL上に注入し た。このゲルを150mLの3%DCA、次いで100%塩化メチレンから塩化 メチレン中6%メタノールまでの溶液で洗浄した。適切な画分を合わせて濃縮し 、1.58gの脱トリチル化二量体(5′−HO−T−[3′,3′]−T)を得 た。2工程プロセスにつき収率90%。 5′−HO−C−T−[3′,3′]−Tの製造 5′−HO−T−[3′,3 ′]−T二量体(1.47g,1.76mmol)を高真空下で一夜乾燥させ、 次いで乾 燥CH2Cl2と共に蒸発させ、8.5mLの乾燥CH2Cl2に溶解した。シチジ ンアミダイト(1.90g,2.28mmol)、次いでアセトニトリル中のテ トラゾール(0.5M)(17.6mL,8.78mmol)を添加し、反応物 をアルゴン下で撹拌した。50分後に0.5Mヨウ素溶液、次いで5%NaHS O3を添加し、前記のように色彩を褐色から黄色に変化させた。濃縮した反応物 を分配し(CH2Cl2/水)、有機層を乾燥させ(MgSO4)、蒸発乾固した 。固体残渣をメタノール/最小量の塩化メチレンに溶解し、水、次いでメタノー ルで予め平衡化した75gのDEAEセファデックス(登録商標)床にピペット で装填した。DEAEセファデックスを塩化メチレンおよびメタノールで徐々に 洗浄し、洗液を合わせて濃縮し、黄色泡状物2.53gを得た。 脱トリチル化: この泡状物を50mLの3%DCA中において室温で撹拌し た。2時間後に反応混合物を、塩化メチレンで予め平衡化した80mLのシリカ ゲル床にピペットで装填した。混合物を3%DCA、次いで100%CH2Cl2 からCH2Cl2中6%メタノールまでの溶液で溶離した。適切な画分を合わせて 濃縮し、1.43gの脱トリチル化三量体(5′−HO−C−T−[3′,3′] −T)を得た。2工程プロセスにつき収率64%。 5′−HO−A−C−T−[3′,3′]−Tの製造 脱トリチル化三量体5′ −HO−C−T−[3′,3′]−T(1.43g,1.1mmol)を高真空下 で一夜乾燥させ、次いで乾燥塩化メチレンと共に蒸発させ、6mLの乾燥塩化メ チレンに溶解した。アデニンアミダイト(1.24g,1.45mmol)、次 いでアセトニトリル中の0.5Mテトラゾール(11mL,5.57mmol) を添加し、反応物をアルゴン下で撹拌した。約60分後に0.5Mヨウ素溶液を 暗色が持続するまで添加した。次いで混合物を1時間撹拌し、濃縮した。ガムを 分配し(CH2Cl2/水)、有機層を合わせて乾燥させ(MgSO4)、濃縮し て、黄色固体2.46gを得た。DEAEセファデックス(登録商標)精製せず に脱トリチル化を行った。 脱トリチル化: この泡状物を50mLの3%DCA中において室温で撹拌し 、次いで塩化メチレンで平衡化したシリカ床(約120mL)にピペットで装填 し た。反応混合物を3%DCA、次いで100%塩化メチレンから塩化メチレン中 10%メタノールまでにより溶離した。適切な画分を合わせて濃縮し、1.41 gの脱トリチル化四量体(5′−HO−A−C−T−[3′,3′]−T)を得た 。2工程プロセスにつき全収率72%。 5′−HO−T−A−C−T−[3′,3′]−Tの製造 脱トリチル化四量体 5′−HO−A−C−T−[3′,3′]−T(1.41g,0.8mmol)を 高真空で乾燥させ、次いで乾燥塩化メチレンと共に蒸発させ、4.5mLの乾燥 塩化メチレンに溶解した。チミジンアミダイト(0.78g,1.05mmol )、次いでアセトニトリル中のテトラゾール(0.5M)(8mL,4.02m mol)を添加し、反応物をアルゴン下で撹拌した。2時間後に0.5Mヨウ素 溶液を暗色が持続するまで添加した。次いで反応物を濃縮し、ガムを分配し(C H2Cl2/水)、有機層を合わせて乾燥させ(MgSO4)、濃縮して、黄色泡 状物2.1gを得た。これをDEAEセファデックスで溶離する前に、質量分析 および逆相HPLCにより分析した。酸化後の粗製反応混合物の逆相HPLC分 析は、五量体、ならびに未反応四量体(欠陥配列)および加水分解されたアミダ イトモノマーの存在を示した。ESMS(M−1)803.74×3。 この黄色泡状物を最小量の塩化メチレンに溶解し、水、次いでメタノールで平 衡化したDEAEセファデックス(登録商標)床に装填した。セファデックスを メタノール、塩化メチレン、次いでアセトニトリルで洗浄した。適切な画分を合 わせて濃縮し、1.48gの物質を得た。 脱トリチル化: この物質を40mLの3%DCA中において室温で撹拌し、 次いで塩化メチレンで平衡化したシリカ床にピペットで装填した。これを3%D CA、次いで100%塩化メチレンから塩化メチレン中20%メタノールまでの 溶液で溶離した。適切な画分を合わせて濃縮し、0.98gの脱トリチル化五量 体(5′−HO−T−A−C−T−[3′,3′]−T)を得た。2工程プロセス につき全収率64%。31P NMRおよびその積分値は生成物に一致した。 5′−HO−T−T−A−C−T−[3′,3′]−Tの製造 脱トリチル化五 量体5′−HO−T−A−C−T−[3′,3′]−T(0.96g,0.46m mol) を高真空下で乾燥させ、次いで乾燥塩化メチレンと共に蒸発させ、5mLの乾燥 塩化メチレンに溶解した。チミジンアミダイト(0.44g,0.59mmol) 、次いでアセトニトリル中のテトラゾール(0.5M)(4.5mL,2.27 mmol)を添加し、反応物をアルゴン下で撹拌した。この溶液は均質でなかっ たので、2mLのアセトニトリルを添加した。2時間後に0.15gのモノマー を追加し、反応物を一夜撹拌した。0.5Mヨウ素溶液、次いで5%NaHSO3 を添加し、前記のように色彩を褐色から黄色に変化させた。濃縮した反応物を 分配し(CH2Cl2/水)、有機層を乾燥させ(MgSO4)、濃縮して、黄色 固体1.61gを得た。これを質量分析により分析した。ESMS(M−1)1 384.01×2。 粗製反応混合物(1.48g)をC18樹脂に吸収させ、アセトニトリル、次 いで70%水/アセトニトリルで平衡化したC18樹脂(約125g)床に装填 した。樹脂をまず1:1水:アセトニトリルで洗浄してモノマーを溶離し、次い でアセトニトリルおよび塩化メチレンで六量体を溶離した。適切な画分を合わせ て濃縮し、0.83g(収率66%)の固体を得た。 脱トリチル化: この固体を20mLの3%DCA中において室温で撹拌した 。トリヘキシルシラン(2mL)を添加し、撹拌を続けた。ヘキサンを添加する と固体が生成し、これをヘキサン/エーテルで洗浄して、0.5gのピンク色固 体を得た。31P NMRおよびその積分値は生成物に一致した。 残留DCAを固体試料から分離するには、ダウエックス(Dowex)C1−形を 使用できる。たとえばT−Aホスホルアミダイト二量体は、脱トリチル化および ヘキサン沈殿後に約1.2当量のDCAを含有することがNMRにより認められ た。この二量体の試料(0.3g)をアセトニトリル(5mL)に溶解し、予め アセトニトリルで平衡化したダウエックスC1−形(15g)のカラムに装填し た。液体を滴下溶離し、次いでカラムを35mLのアセトニトリルで洗浄し、濃 縮して、白色泡状物0.26gを得た。NMRで検査した試料は約95%の酸減 少を示す。 実施例6. 生成物捕獲のための疎水性親和性を利用したPASS自動化 結合反応、たとえば実施例2の12と17の反応(反応経路5)後に、反応混 合物を抽出器112に入口128から送入する(図5)。炭酸水素トリエチルア ンモニウム緩衝液(TBK)(0.05M)およびCH2Cl2を抽出器に入口1 30から添加し、混合物を撹拌する。層を分離させる。分離後に弁120を開き 、塩化メチレン層を、導電率計器136を通過してDEAEセファデックス(登 録商標)プラグ114へ装填する。導電率の上昇はCH2Cl2が完全に導電率計 器を通過し、今度は水層が計器に進入したことを示す。この時点で弁120は、 水層をDEAEセファデックスプラグからそらすように自動的に切り替わる。有 機層は、入口140からチャンバーへ進入するアルゴンによりDEAEセファデ ックスプラグに圧入される。次いで弁122による制御下に入口142から添加 されるCH2Cl2でDEAEセファデックスプラグを洗浄する。オリゴヌクレオ チド生成物および未反応オリゴヌクレオチド出発物質(欠陥配列)を含有するCH2 Cl2排出液を、弁124による制御下に出口144から採集する。CH2Cl2 が完全に排出した後、セファデックスプラグに保持されていた未反応ホスホルア ミダイトモノマーを1M TBKで溶離する。次いでセファデックスプラグをC H2Cl2で再平衡化する。 次いでCH2Cl2排出液を逆相樹脂に導通して、結合生成物を欠陥配列から分 離する。DMTがその5′末端に結合した結合生成物は樹脂に保持され、欠陥配 列はチャンバーから溶出する。次いで樹脂を酸性ジクロロ酢酸(CH2Cl2中3 %)で洗浄すると、これがDMT保護基を開裂させ、結合生成物をチャンバーか ら離脱させる。結合生成物を、酸への過剰暴露による分解を防ぐためにpH緩衝 液中へ溶離する。溶出液を濃縮し、結合生成物を次の反応サイクルにおける出発 物質として用いる。 実施例7. 溶液相合成による3′−PEG固定15mer DNAの製造 配列5′−CTAAACGTAATGG[3′,3′]−T−T−3′(配列番号 :1)のオリゴヌクレオチドを、3′末端修飾として分子量20,000のポリエ チレングリコールを用いる液相合成により製造した。ポリエチレングリコールは 各工 程で、成長中のオリゴヌクレオチドを容易に沈殿させることができる。この実施 例は、典型的なPASSサイクルにおけるように、樹脂へのオリゴヌクレオチド 結合生成物捕獲を行わない溶液相合成に必要な基本的工程の概略を示す。したが ってこの実施例は、PASSにおいて予想される生成物捕獲が効率および生成物 純度に与える影響をも証明する。各モノマー付加サイクルでこのような生成物捕 獲を行うと、繁雑なジエチルエーテルからの沈殿がもはや必要ない。さらに、欠 陥配列が各モノマー付加サイクルで分離されるので、PASSにより得られる生 成物のアニオン交換クロマトグラムは図6のクロマトグラムにみられる多数のピ ークではなく、単一の生成物ピークを示すにすぎないと予想される。 この実施例は、溶液相合成による3′−PEG固定オリゴヌクレオチド製造の ための各モノマー付加サイクルに従った一般的方法であって、欠陥配列から生成 物を分離する手段としての生成物捕獲を行わない方法を示す。以下の反応はすべ て、セルフシール隔壁付き一口フラスコ内で室温において実施された。ディスポ ーザブルプラスチック注射器を用いた。 脱トリチル化: 5′−DMT−ヌクレオシド3′−O−PEG(5.0g) (20k,装填量:45μmol/g)を、CH2Cl2中におけるジクロロ酢酸 (DCA)およびトリヘキシルシラン(6.4mL,80当量)の混合物50m Lに溶解した。9分後に脱トリチル化5′−HO−ヌクレオシド3′−O−PE Gをエーテルで沈殿させ(2回)、洗浄し、濾過し、真空乾燥した。 結合反応: 5′−OH−ヌクレオシド3′−O−PEGを20mLの乾燥ア セトニトリルと共に3回蒸発させ、高真空下で30分間乾燥させた。フラスコを アルゴンでフラッシし、外気から遮断した。隔壁を通して、5′−OH−ヌクレ オシド3′−O−PEGを溶解するための乾燥アセトニトリル50mL、乾燥ア セトニトリル中のアミダイト4.5mL(0.1M,2.0当量)、およびアセ トニトリル中のDCI 1.4mL(1.0M,6.0当量)を注入した。この 溶液をアルゴン下で25分間撹拌し、次いでエーテルで沈殿させ、20mLの乾 燥アセトニトリルと共に蒸発させることにより乾燥させた。 酸化: この沈殿を50mLの乾燥アセトニトリルに溶解し、アセトニトリル 中のヨードベンゼンジアセテート8mL(1.0M)を注入し、反応混合物を8 分間撹拌した。 キャッピング反応: 無水酢酸(6mL)、2,6−ルチジン(6mL)およ びN−メチルイミダゾール(6mL)を同時に上記溶液に注入し、反応混合物を さらに5分間撹拌した。キャッピングしたオリゴヌクレオチド−PEGポリマー を上記の脱トリチル化処理に記載したと同様にエーテルから沈殿させた。 結晶化: キャッピングしたオリゴヌクレオチド−PEGポリマーを、60℃ で500mLの無水エタノール(100mL/g)からの結晶化により精製した。 モノマー付加サイクルプロトコールを表2にまとめる。オリゴヌクレオチドの 3′末端10塩基フラグメント(10mer)(CGTAATGG[3′.3′] −T−T)(配列番号:2)の製造に関する各段階の結合効率を表3に示す。P EGから開裂させ、かつ脱保護した後の粗製15mer(5′−CTAAACG TAATGG[3′,3′]−T−T−3′(配列番号:1))のアニオン交換HP LCクロマトグラムを図6に示す。 実施例8. ジエン修飾トリチルアルコールの製造 実施例8(反応経路7および8)には、5′−O−(4,4′−ジ−3,5− ヘキサジエンオキシトリチル)チミジン3′−ホスホルアミダイトモノマー32 を含めた各種ジエン修飾トリチルアルコールの合成を記載する。 反応経路 7 4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエンオキシベンゾフェノン(29)の製造 乾燥THF(335mL)中における3,5−ヘキサジエノール(27)(13 .7g,140mmol)(Martin et al.(1980)J.Am.Chem.Soc.102:5274-5279 )の溶液に、4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン(28)(10.0g,46 .7mmol)およびトリフェニルホスフィン(36.7g,140mmol) を添加し、次いでジエチルアゾジカーボネート(DEAD)(22mL,140 mmol)を徐々に添加した。反応混合物をアルゴン下で一夜撹拌し、次いで真 空下で蒸発乾固した。ジクロロメタン−ヘキサンから沈殿させて、残留試薬を除 去した。濾液を真空中で濃縮し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル;ヘキ サン/CH2Cl2,3/2)により精製して、不純な生成物を得た。これを摩砕 処理(Et2O/ヘキサン,1/1)して、7.12gの化合物29を得た。濾 液をさらにカラムクロマトグラフィー(シリカゲル;ヘキサン/CH2Cl2,3 /2)により精製するとさらに5.96gの29が得られ、合計13.08g( 75%)の化合物29を白色固体として得た。1 H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.50-2.64(m,4H),4.16(t,J=6.5Hz,4H),5.05(d,J=10.1 Hz,2H),5.18(d,J=15.7Hz,2H),5.77-5.92(m,2H),6.17-6.47(m,4H),7.10(d,J=8.6H z,4H),7.72(d,J=8.7Hz,4H). 4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエンオキシトリチルアルコール(30)の製 化合物29(5.96g,15.91mmol)を乾燥THF(133mL )に、わずかに加熱しながら溶解した。臭化フェニルマグネシウム(THF中の 1.0M溶液32mL,32mmol)をこの溶液に添加し、混合物を室温でアル ゴン下に5時間撹拌し、真空下で蒸発乾固した。残渣をジクロロメタンに再溶解 し、塩化アンモニウム飽和溶液、次いで水で洗浄した。有機相を乾燥させ(Mg SO4)、真空下で濃縮し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル;ヘキサン/C H2Cl2,1/9)により精製して4.45g(62%)の化合物30を黄色の 油として得た。1 H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.45-2.56(m,4H),3.98(t,J=6.6Hz,4H).5.01(dd.J=1.5 .9.9Hz,2H),5.14(dd,J=1.5,16.5Hz,2H),5.73-5.87(m,2H).6.12-6.41(m.4H).6.25 (s.1H),6.84(d,J=6.9Hz.4H).7.06(d,J=7.8Hz.4H).7.15-7.33(m.5H). 5′−O−(4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエンオキシトリチル)チミジン(3 1)の製造 化合物30(3.5g,7.73mmol)をトルエンと共に蒸発 させ(2回)、次いで乾燥トルエン(85mL)に溶解した。塩化アセチル(3 3mL,464mmol)をこの溶液に添加し、反応混合物をアルゴン下で撹拌 しながら加熱還流した。4時間後に反応混合物を真空中で濃縮し、粗生成物をピ リジンと共に蒸発させ、次いで乾燥ピリジン(42mL)に溶解した。ピリジン と共に蒸発させ、乾燥ピリジン(42mL)に溶解したチミジン(1.5g,6 .18mmol)を、次いで粗生成物を含有する溶液に添加した。触媒量のジメ チルアミノピリミジン(DMAP)を添加し、反応混合物をアルゴン下で一夜撹 拌し、溶剤を蒸発させた。残渣をジクロロメタンに再溶解し、5%炭酸水素ナト リウム水溶液、次いで水で洗浄した。有機相を乾燥させ(MgSO4)、蒸発さ せ、カ ラムクロマトグラフィー(シリカゲル;EtOAc/ヘキサン,1/1)により 精製して、3.53g(84%)の化合物31を灰白色固体として得た。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.47(s,3H),2.22-2.46(m,2H),2.50-2.63(m,4H),3.35-3. 58(m,2H),3.85-4.09(m,5H),4.51-4.60(m,1H),5.02(dd,J=1.5,10.4Hz,2H),5.14(d d,J=1.5,17.3Hz,2H),5.68-5.83(m,2H),6.12-6.45(m,5H),6.82(d,J=9.0Hz,4H),7. 18-7.46(m,9H),7.58(s,1H),8.44(s,1H); 元素分析:C414427・2H2O(712.8384)計算値:C,69.08;H,6.79; N,3.93.実測値:C,69.34;H,6.44;N,3.91. 5′−O−(4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエンオキシトリチル)チミジン3 ′−ホスホルアミダイト(32)の製造 化合物31(3.0g,4.43mm ol)を乾燥ジクロロメタンに溶解し、ジイソプロピルエチルアミン(2.7m L,15.5mmol)を添加した。この溶液を0℃に冷却し、2−シアノエチ ル−N,N−ジイソプロピルクロロホスホルアミダイト(2.0mL,8.86 mmol)を添加した。反応混合物をアルゴン下で撹拌しながら室温にまで昇温 させた。4時間後に溶液をジクロロメタンで希釈し、5%炭酸水素ナトリウム水 溶液で洗浄した(2回)。有機相を乾燥させ(MgSO4)、真空中で濃縮し、 カラムクロマトグラフィー(シリカゲル;EtOAc/ヘキサン.3/7)によ り精製して2.8g(72%)の化合物32を軽い白色固体として得た。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.01-1.20(m.12H).1.41(s,3H),2.25-2.67(m.8H),3.26-4 .22(m,11H),4.60-4.65(m,1H).5.02(dd.J=1.5.10.4Hz.2H).5.14(dd.J=1.5,17.3Hz ,2H),5.69-5.84(m,2H),6.11-6.48(m,5H).6.82(dd,J=3.2,8.9Hz.4H),7.16-7.43(m ,9H),7.62(d,J=15.2Hz,1H),8.05(bs,1H);31P NMR(300MHz,DMSO-d6)152.9,152.4; 元素分析:C5061481(877.0276)計算値:C,68.48;H,7.01;N, 6.39.実測値:C,68.48;H,7.22;N,6.33. 反応経路 8 4,4′−ジ−2,4−ヘキサジエンオキシベンゾフェノン(35)の製造 4,4′−ジフルオロベンゾフェノン(34)(4.8g,22mmol)を乾燥 DMF(1L)に溶解した。NaH(95%,5.6g,220mmol)を添 加し、溶液を0℃に冷却した。2,4−ヘキサジエノール(5.8mL,51m mol)を溶液に徐々に添加し、反応混合物をアルゴン下で一夜撹拌しながら室 温にまで昇温させた。反応混合物を真空中で濃縮し、ジクロロメタンに溶解し、 水で洗浄した。有機相を乾燥させ(MgSO4)、濃縮し、カラムクロマトグラ フィー(シリカゲル;ヘキサン/CH2Cl2,1/3)により精製して2.07 g(25%)の化合物35を白色固体として得た。1 H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ1.73(d,J=6.6Hz,6H),4.68(d,J=6.0Hz,4H),5.69-5.84( m,4H),6.05-6.19(m,2H),6.31-6.45(m,2H),7.08(d,J=9.0Hz,4H),7.68(d,J=10.2Hz ,4H). 4,4′−ジ−2,4−ヘキサジエンオキシトリチルアルコール(36)の製 化合物(35)(2.0g)をTHF(45mL)に溶解し、この溶液に臭化フ ェニルマグネシウム(THF中の1.0M溶液;10.6mL,10.6mmo l)を添加した。反応混合物を室温で3時間撹拌し、真空下で蒸発乾固した。残 渣をジクロロメタンに溶解し、飽和塩化アンモニウム溶液、次いで水で洗浄した 。有 機相を乾燥させ(MgSO4)、真空中で濃縮し、カラムクロマトグラフィー( シリカゲル;ヘキサン/CH2Cl2.1/9)により精製して1.84g(77 %)の化合物36を淡黄色固体として得た。1 H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ1.73(d,J=6.9Hz,6H),4.54(d,J=6.0Hz,4H),5.68-5.80( m,4H),6.02,6.11(m,2H),6.20-6.37(m,2H),6.85(d,J=6.9Hz,4H),7.05(d,J=7.0Hz, 4H),7.14-7.32(m,5H); 元素分析:C31323(452.5920)計算値:C,82.27;H,7.13.実測値:C .82.30;H,7.11. 5′−ジ−(2,4−ヘキサジエンオキシ)トリチルチミジンホスホルアミダイ トモノマーは、化合物36から5′−O−(4,4′−ジ−3,5−ヘキサジエ ンオキシトリチル)チミジンホスホルアミダイト(32)の製造につき前記に述 べたものと同じ方法で製造できる。 実施例9. ジエン置換トリチルアルコールとN−エチルマレイミドとのディー ルス−アルダー閉環付加 実施例9(反応経路9)には、ジエン置換トリチルアルコール−4,4′−ジ −3,5−ヘキサジエンオキシトリチルアルコール(30)および4,4′−ジ −2,4−ヘキサジエンオキシトリチルアルコール(36)−と、N−エチルマ レイミドとのディールス−アルダー反応(それぞれ反応1および2)を記載する 。表4に、種々の反応条件下でのこれら2反応の反応速度を示す。 反応経路 9 3,5−ヘキサジエンオキシトリチルアルコール(30)のディールス−アル ダー反応−反応1 化合物30(50mg,0.11mmol)をアセトニトリ ル(0.75mL)および水(0.75mL)に溶解した。N−エチルマレイミ ド(N−Etマレイミド)(138mg,1.1mmol)を添加し、反応混合 物を室温で撹拌した。3時間後に、粗製反応混合物の1H NMR分析は反応が 完了したことを示した。反応混合物を濃縮し、予めジクロロメタンで平衡化した シリカゲルプラグに装填した。過剰のN−エチルマレイミドをジクロロメタンで 洗浄除去し、生成物を10%MeOH/CH2Cl2で溶離した。溶剤を減圧下で 濃縮して、38mg(59%)の化合物37を得た。1 H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ0.97(t,J=7.2Hz.6H).2.02-2.19(m,4H),2.20-2.34(m,2 H),2.42-2.53(m,4H),3.13-3.24(m.4H).3.28-3.39(m,4H),4.11(t,J=6.3Hz,4H),5. 70-5.86(m,4H),6.22(s,1H),6.87(d.J=9.0Hz,4H).7.07(d,J=9.0Hz,4H),7.15-7.24 (m,5H). 2,4−ヘキサジエンオキシトリチルアルコール(36)のディールス−アル ダー反応−反応2 化会物36(60mg,0.13mmol)をアセトニトリ ル(2.0mL)に溶解した。N−エチルマレイミド(166mg,1.3mm ol)を添加し、反応混合物を室温で撹拌した。24時間後に、粗製反応混合物 の1H NMR分析は反応が完了したことを示した。反応混合物を濃縮し、予め ジクロロメタンで平衡化したシリカゲルプラグに装填した。過剰のN−エチルマ レイミドをジクロロメタンで洗浄除去し、生成物を10%MeOH/CH2Cl2 で溶離し、減圧下で濃縮して、50mg(54%)の化合物38を得た。1 H NMR(300MHz.DMSO-d,)δ0.95(t.J=7.1Hz.6H).1.32(d,J=7.2Hz.6H),2.48(bs,2H ),2.74(bs.2H).3.05-3.46(m,8H),4.26(t,J=8.4Hz,2H),4.50(t,8.4Hz,2H),5.67-5 .86(m,4H).6.27(s.1H).6.88(d,J=8.7Hz,4H),7.11(d,J=8.7Hz,4H),7.16-7.35(m,5 H); 元素分析:C434627・2H2O(738.8762)計算値:C,69.90;H,6.82; N,3.79.実測値:C,71.16;H,6.71;N,3.92. 実施例10. ティールス−アルダー閉環付加による生成物捕獲を用いた3′− PEG結合オリゴヌクレオチドの製造 実施例10(反応経路10)には、溶液相合成による3′−PEG固定オリゴ ヌクレオチド製造のための各モノマー付加サイクルに従った一般的方法であって 、オリゴヌクレオチド生成物の共有捕獲にディールス−アルダー反応を用いる方 法を示す。 反応経路 10 結合反応: PEG−dT−OH(20k,2.36g,0.11mmol, 装填量:46μmol/g)を、20mLの乾燥アセトニトリル(CH3CN) に乾燥アルゴン雰囲気下で溶解した。この溶液に5′−O−(4,4′−ジ−3 ,5−ヘキサジエンオキシトリチル)チミジン3′−ホスホルアミダイト(32 )(140mg,0.16mmol)、次いでCH3CN中のDCI(0.65 mL,1.0M,6.0当量)を添加した。反応物を乾燥アルゴン雰囲気下で2 5分間撹拌した後、350mLの乾燥Et2Oを添加して、20k−PEGを含 有する物質を沈殿させた。この固体を濾過し、Et2Oで洗浄し(100mLで 2回)、真空下で1時間乾燥させて、2.3gの白色固体を得た(物質収率98 %)。 酸化: 結合生成物39、未反応ホスホルアミダイト32および未反応PEG −dT−OHを含有するこの白色固体を20mLのCH2Cl2に再溶解し、CH3 CN中のヨードベンゼンジアセテート(8.5mL,0.1M,0.27g)で 酸化する。8分間撹拌した後、反応混合物は未反応PEG−dT−OH、酸化さ れたアミダイトモノマー40および酸化されたオリゴマー41を含有する。次い で反応混合物を350mLの乾燥Et2Oで処理して20k−PEGを含有する 物質を沈殿させ、この固体を濾過し、100mLのEt2Oで2回洗浄する。真 空下で1時間乾燥させた後、未反応PEG−dT−OHおよびオリゴマー41を 含有する白色固体を分離する。 ディールス−アルダー閉環付加: この固体を20mLの50%H2O/CH3 CNに再溶解し、予め5mLの50%H2O/CH3CNで湿潤させたマレイミド 官能化ポリスチレン1.2g(マレイミド0.4mmol/樹脂gの装填を基準 として10当量)に装填する。反応物をアルゴン雰囲気下で45℃に1時間加温 する。上澄み液の逆相HPLC分析は、5′保護オリゴマー41が完全に消費さ れたことを示す。次いでマレイミド誘導体化ポリスチレン42を濾過し、10m Lの50%H2O/CH3CNで洗浄して、3.5gの3′−PEG−5′−DH DTディールス−アルダー結合オリゴマー(42)を固体樹脂として得る。 脱トリチル化/オリゴヌクレオチド離脱: 3.5gのディールス−アルダー 結合樹脂42(装填:75μmol/g)を20mLのCH2Cl2に懸濁させる 。 この懸濁液に、CH2Cl2中のDCAおよびトリヘキシルシラン(6.4mL, 80当量)の混合物を添加する。9分後にポリスチレン−マレイミド樹脂(44 )を濾過により分離する。次いでPEG−ヌクレオシド(43)をEt2O(5 00mL)で2回沈殿させ、洗浄し、濾過し、真空乾燥する。得られたPEG− ヌクレオシドの5′位を脱保護すると、シーケンスの次の結合反応に使用できる 状態になる。 実施例11. ディールス−アルダー生成物捕獲による非−PEG誘導体化オリ ゴヌクレオチドの製造 反応経路12は、ジエンとして5′−O−(4,4′−ジ−3,5−ヘキサジ エンオキシトリチル)ヌクレオシド(5′−O−DHDT−ヌクレオシド)、ジ エノフィルとしてマレイミド置換固体支持体を用いるディールス−アルダー生成 物捕獲による非−PEG誘導体化オリゴヌクレオチドの製造につき、一般的反応 経路を示す。すなわちディールス−アルダー捕獲PASSサイクルを以下の様式 で行う:3′ブロッキングしたオリゴマーを常法により5′−O−(4,4′− ヘキサジエンオキシトリチル)ヌクレオシド3′−ホスホルアミダイトと結合さ せる。3′ブロッキング基は脂質もしくは多糖類、またはより伝統的な溶液相ブ ロッキング基、たとえばアセチル、ピラニル、もしくはシリル基、たとえばt− ブチルジフェニルシリルエーテルである。 反応経路 12DHDT:4,4′-ジ-3,5-ヘキサジエンオキシトリチル 樹脂:マレイミド誘導体化固体支持体(CPG、シリカ、セルロース、HLPなど) X: 任意の適切に保護された2′-置換基 Y: ホスフェート保護基 B: 好適に保護、修飾または誘導体化された核酸塩基 R: オリゴヌクレオチドまたは3′-ブロッキング基結合/酸化/捕獲シーケンス CH3CN中で、長さnの適切な3′−ブロッ キンクしたオリゴヌクレオチド(50)を、CH3CN中の1.0M DCI溶 液で処理することにより2.0当量のアミダイトモノマー51と結合させる。結 合反応に要するのは25分未満であり、TLCにより監視する。結合反応終了後 、溶液をそのままCH3CN中0.1M溶液としてのヨードベンゼンジアセテー ト8.0当量で処理する。この酸化シーケンスは8分以内に終了し、粗製反応生 成物をそのままジエノフィル保有支持体に付与する。マレイミドジエノフィルを 保有するポリスチレンが好ましい固体支持体である。ディールス−アルダー閉環 付加反応は、1:1 CH3CN:H2O溶剤を用いると促進される。この時点で 固体支持体に共有結合しているオリゴヌクレオチド52は、未反応の出発オリゴ ヌクレオチド50(欠陥配列)および試薬から、樹脂ビーズの簡単な濾過および 洗浄によって容易に分離される。同様に5′−DHDT基をもつアミダイトモノ マー51も、樹脂に結合している(53)。 脱トリチル化/離脱シーケンス 共有結合オリゴヌクレオチド(52)および 未反応モノマーホスフェート(53)を保有する、洗浄および乾燥した樹脂を3 %DCA/CH2Cl2溶液で洗浄し、酸によるオリゴヌクレオチド鎖分解を防ぐ ために中和用緩衝液中へ溶離する。離脱したオリゴマー(54)およびモノマー ホスフェート(55)を水抽出により互いに分離する。有機相中の生成物オリゴ ヌクレオチドを乾燥させ、アセトニトリル中へ限外濾過して溶剤交換する。 実施例12. ディールス−アルダー閉環付加による生成物捕獲を利用した二量 体の製造 反応経路 15 5′−DHDTO−T−[3′,3′]−T−OSiPDBT−5′(56)の 製造 5′−TBDPSiO−dT−3′−OH(12)(0.21g,0.43 mmol)を10mLのアセトニトリルに溶解した。この溶液に5′−DHDT O−dTホスホルアミダイト(32)(0.5g,0.52mmol)、次いでアセ トニトリル中1.0MのDCIを3.0mL(3.0mmol)添加した。この 溶液をアルゴン下で20分間撹拌し、ここでピリジン/水中0.2MのI2溶液 11mLを添加した。酸化反応を5分間進行させ、DEAEセファデックス(登 録商標)で濾過して(4回)、黄色を大部分除いた。黄色固体56(0.23g)が単 離された。 生成物捕獲: ポリスチレン支持マレイミド(PS−M)の量を以下のように 変化させてディールス−アルダー捕獲反応を行った:10当量、5当量、2.5 当量、1当量。すべての反応につき後続操作は以下のとおりであった。[3′,3 ′]−dT−dT−OTDHD二量体(11μmol)(56)を400μLの アセトニトリルに溶解した。この溶液を3/1 CH3CN/水1.0mL中の PS −M懸濁液に添加し、次いで65℃に加温した。反応経過を、TLC(2/1E tOAc/ヘキサン)によりRf=0.15の反応体の消失によって、またHP LC分析(C18,4.6×100mm,緩衝液A:100mM酢酸トリエチル アンモニウム,pH7.5,緩衝液B:アセトニトリル,2.5分かけて0〜8 0%B)。未反応5′−TBDPSiO−dT−3′−OHモノマー(12)(1 .71分)に対する二量体(2.65分)の初期比率と比較することにより、反 応率%を判定した(図7参照)。興味深いことに2.5当量、1.0当量および 対照(PS−Mなし)について描いた線がすべて4時間後に反応(二量体の消失 )が起きたことを示す点が注目される。この反応はディールス−アルダー捕獲で はなく、加水分解と考えられるものによる二量体分解である。HPLCトレース に1.47分および2.30分に新たな物質が見られる。この物質は5′−TB DPSiO−dT−3′−ホスフェート(1.47分)および5′−DHDTO −dT−3′−ホスフェートであろう。5′−TBDPSiO−dT−3′−O Hは加水分解反応の過程でも生成すると考えられる。したがって加水分解が明ら かである場合は内標準が適切でないので、これらのトレースからディールス−ア ルダー捕獲の相対比率を直接に求めることはできない。これらのトレース中で明 らかな5′−TBDPSiO−dT−3′−ホスフェートの量に調整することに より、加水分解に対して補正できる。このプロセスは5.0当量および10.0 当量の場合には重要でない。 離脱/脱トリチル化: 11μmolの[3′,3′]二量体57で誘導体化 したPS−M 286mgを0.25mLのジクロロメタンに懸濁した。この溶 液に2.6mLの3%DCAを添加した。PS−Mは直ちに明るいオレンジ色に 変化した。この懸濁液を5分間撹拌した後、濾過によりジクロロメタン溶液をP S−Mから分離した。得られた溶液を直ちに、ジクロロメタンによりダウエック ス(Dowex)−C1-イオン交換樹脂のパッドで濾過した。次いで濾液を濃縮して 、12mgの白色ガラス質固体(若干の残留溶剤および脂肪族不純物を含有する )を得た。1H NMRおよび1P−NMRは目的生成物である化合物58と一致 する。 実施例13. ディールス−アルダー閉環付加によるフラグメント固定を利用し た2ブロックからのオリゴヌクレオチド製造 PASSオリゴヌクレオチド合成経路によればオリゴヌクレオチドブロックを 容易にかつ効率的に製造することができ、これらを反応経路16に示すように改 変PASSサイクルで互いに結合させることができる。要約すると、前記に概説 したPASSモノマー付加サイクルで製造したオリゴヌクレオチドブロック59 をマレイミド樹脂と反応させて、樹脂固定オリゴヌクレオチドブロック61を得 る。このブロックから、リンカーLを三塩化チタンで還元開裂させることにより 3′末端PEGを除去して、遊離3′末端をもつ樹脂結合フラグメント63を得 る。63をN,N−ジイソプロピル−2−シアノエチル−クロロホスフィンでホ スフィチル化すると、3′末端ホスホルアミダイト64が得られる。次いで、オ リゴヌクレオチドブロック60からマレイミド樹脂捕獲および後続の脱トリチル 化後に得たオリゴヌクレオチドブロック62に、化合物64を結合させる。この 結合反応後にホスファイトトリエステル結合を酸化して対応するホスフェートト リエステルとなし、続いて生成物オリゴヌクレオチドをジクロロ酢酸により樹脂 から離脱させて、オリゴヌクレオチドフラグメント60を得る。 反応経路 16実施例14. ディールス−アルダー生成物捕獲を利用したオリゴヌクレオチド 製造のためのPASSの自動化 結合試薬を反応器212に添加し、実施例10の記載に従って反応を行う。結 合反応終了後、容器214に収容したジエンまたはジエノフィルで修飾された樹 脂またはメンブラン(以下、支持体と呼ぶ)に反応混合物を循環させて、オリゴ ヌクレオチドを共有捕獲させる。捕獲工程に要する時間は、溶液からの結合生成 物の消失をHPLCまたはインラインUVアッセイ(図示されていない)により 監視することによって制御できる。次いで支持体をすすいで、ジエンまたはジエ ノフィルを含まない欠陥配列すべてを溶離する。酸化はオリゴヌクレオチドを支 持体に結合させた後、またはジエノフィル支持体に結合させる前の溶液中で行う ことができる。酸化溶液は脱トリチル化の前に樹脂から十分に除去しなければな らない。この除去はインライン導電率監視(図示されていない)により制御する のが簡便である。次いで支持体をDCA/CH2Cl2ですすいで、成長中のオリ ゴマーおよび捕獲した過剰のモノマーを樹脂から分離し、これにより溶液中の化 合物種はDCA/CH2Cl2混合物中の5′脱保護オリゴヌクレオチドおよびモ ノマーのみとなる。次いでこの混合物をメンブラン分離器(218)と接触させ て、溶剤をアセトニトリルに交換し、さらにDCAおよび過剰のモノマーを分離 する。あるいはモノマーを沈殿または抽出により分離してもよい。溶液中に残存 する唯一の化合物種は、アセトニトリル中の高分子結合オリゴマーである。この 時点でこの溶液は次の結合反応に使用できる状態となる。 このようにジエノフィル支持体を用いてn−1種すべてを分離すると、キャッ ピング工程を採用せずに、溶液を酸化および/またはジエノフィル支持体への循 環に使用できる状態となる。ジエノフィル支持体はジエノフィル部分と樹脂また はメンブランとの間に開裂可能なリンカー、たとえばアミド結合を含んでもよい 。この開裂可能なリンカーにより、ジエノフィル支持体の再生が容易になる。こ のようなリンカーは当業者に周知である。 メンブランの評価: ポリプロピレン限外濾過膜への暴露後のPEG化デオキシチミジンの回収:ア セトニトリル溶剤系 46μmol dT/gのPEG−デオキシチミジン(P EG−dT)1.49gをアセトニトリル25mLに溶解することにより、20 k PEG−dTの2.74mM溶液を調製した。次いでこの溶液のアリコート (2mL)を、ポリプロピレン限外濾過膜(3M、登録商標)の有効面5.73 cm2の領域に、50mLファルコン(Falcon、登録商標)試験管中で0.25 、1および4時間暴露した。出発溶液をファルコン試験管および膜からアセトニ トリル25mLで2回の洗浄によりすすぎ出した。洗液を分光測光法で260n mにおける吸収によりPEG−dTにつきアッセイし、出発PEG−dTの吸収 と対比評価した。膜を含まないファルコン試験管を出発溶液2mLに4時間暴露 し、260nmにおいてPEG−dTにつきアッセイすることにより、試験管お よびガラス製品への損失を測定するための対照試験を行った。結果を表6に示す 。 ポリプロピレン限外濾過膜への暴露後のPEG化デオキシチミジンの回収:塩 化メチレン溶剤系 46μmol dT/gのPEG−デオキシチミジン(PE G−dT)1.48gを塩化メチレン25mLに溶解することにより、20k PEG−dTの2.72mM溶液を調製した。次いでこの溶液のアリコート(2 mL)を、ポリプロピレン限外濾過膜(3M、登録商標)の有効面5.73cm2 の領域に、50mLファルコン(登録商標)試験管中で0.25、1および4時 間暴露した。出発溶液をファルコン試験管および膜から塩化メチレン25mLで 2回の洗浄によりすすぎ出した。洗液を分光測光法で260nmにおける吸収に よりPEG−dTにつきアッセイし、出発PEG−dTの吸収と対比評価した。 膜を含まないファルコン試験管を出発溶液2mLに4時間暴露し、260nmに おいてPEG−dTにつきアッセイすることにより、試験管およびガラス製品へ の損失を測定するための対照試験を行った。結果を表7に示す。 再生セルロース限外濾過膜への暴露後のPEG化デオキシチミジンの回収:ア セトニトリル溶剤系 46μmol dT/gのPEG−デオキシチミジン(P EG−dT)1.55gをアセトニトリル25mLに溶解することにより、20 k PEG−dTの2.85mM溶液を調製した。次いでこの溶液のアリコート (2mL)を、ポリプロピレン限外濾過膜(ミリポア(milliporea)、登録商標 、10KPLGC)の有効面5.73cm2の領域に、50mLファルコン(登 録商標)試験管中で0.25、1、4および24時間暴露した。出発溶液をファ ルコン試験管および膜からアセトニトリル25mLでの洗浄によりすすぎ出した 。膜を25mLのアセトニトリルに6日間浸漬し、次いでさらに25mLのアセ トニトリルで洗浄した。洗液を分光測光法で260nmにおける吸収によりPE G−dTにつきアッセイし、出発PEG−dTの吸収と対比評価した。膜を含ま ないファルコン試験管を出発溶液2mLに4時間暴露し、260nmにおいてP EG−dTにつきアッセイすることにより、試験管およびガラス製品への損失を 測定するための対照試験を行った。結果を表8に示す。 アセトニトリル/エーテル類中でのPEG化デオキシチミジンの遠心分離:ジ エチルエーテル、ジイソプロピルエーテルおよびN−ブチルエーテルの比較 4 6mol/gのPEG−デオキシチミジン(PEG−dT)0.4855gをア セトニトリル10mLに溶解することにより、20k PEG−dTの2.34 mM溶液を調製した。0.5、0.25および0.125mLアリコートを、ジ エチルエーテル、ジイソプロピルエーテルまたはN−ブチルエーテル1mLの添 加により沈殿させた。沈殿を約4,400×gで2分間、遠心分離した。上澄み 液のPEG−dT含量を分光測光法により測定し、出発PEG−dTと対比評価 した。1.5mLの出発溶液を遠心分離し、前記方法でアッセイすることにより 、操作に対する損失を示す対照試験を行った。結果を図9に示す。 流束およびFTIR評価による適合性 フッ化ポリビニリデン(PVDF)膜 およびポリプロピレン膜を以下の溶剤系に浸漬することにより評価した:アセト ニトリル、塩化メチレン、アセトニトリル中の結合/キャッピング/酸化(c/ c/o)溶液、および塩化メチレン中の3%DCA混合物。直径3.81cm( 11/2″)の膜片をこれらの溶液に沈め、24時間浸漬し、最初の溶液の流束評価 のために膜ホルダーに挿入し、次いでさらにアセトニトリル流束評価のためにア セトニトリルですすいだ。したがって膜試料からは、溶液浸漬後に膜に保持され ている可能性のある過剰の試薬はすすぎ出されている。各種溶剤に暴露した後の アセトニトリル流束を表9に挙げる。これから分かるように、PVDF膜とポリ プロピレン膜の間にはごくわずかな流束(mL/分/cm2)の変化しかない。 保持試験で、再生セルロース膜はFTIRで測定して若干のPEGを保持して いると判定された。シリコーン膜、セラミック膜、ポリオレフィン膜およびHD PE膜は調査中である。 実施例15. マレイミド−トリチルモノマーの合成 反応経路 17 4,4′−ジ−(3−t−ブチルジメチルシリルオキシプロポキシ)−ベンゾ フェノン(66)の製造 4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン(28)(1 0g,46.7mmol)をミツノブ(Mitsunobu)条件下に、乾燥テトラヒド ロフラン中0℃で、t−ブチルジメチルシリルオキシ−3−プロパノール(40 g粗製,約150.0mmol)、DEAD(22.1mL,140.0mmol )およびトリフェニルホスフィン(36.7g,140.0mmol)と反応さ せた。反応物をアルゴン下で室温にまで昇温させた。24時間後に反応物を濃縮 し、塩類をヘキサン/エーテルで沈殿させ、濾過した。残りの物質をカラムクロ マトグラフィー(シリカゲル;ヘキサンから85%ヘキサン/酢酸エチルまでの 濃度勾配)により精製して、14gの目的生成物、化合物66を収率54%で得 た。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.92(d.4H).7.68(d,4H),4.13(t,4H),3.76(t,4H),1.96-1 .88(m,4H),0.85(s,18H).0.02(s.12H). 4,4′−ジ−(3−t−ブチルジメチルシリルオキシプロポキシ)−トリフ ェニルメタノール(67)の製造 保護されたベンゾフェノン66(5.7g, 10.2mmol)を40mLの乾燥THFに溶解し、臭化フェニルマグネシウ ム(20.5mL,20.4mmol)を添加した。反応物をアルゴン下に室温 で2時間撹拌し、濃縮し、ジクロロメタンと飽和塩化アンモニウムの間で分配し 、水で洗浄した。有機層を乾燥させ(MgSO4)、濃縮すると、6.5gの黄 色ガム、化合物67が定量的収率で得られ、これをそのまま次の工程に用いた。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.27-7.17,7.05,6.82(m.13H).6.23(s.1H).3.99(t.4H).3 .73(t.4H),1.91-1.83(m,4H),0.84(s,18H),0.02(s,12H). 4,4′−ジ−(3−ヒドロキンプロポキシ)−トリフェニルメタノール(68 )の製造 トリチル化合物67(6.37g,10mmol)を、アセトニトリ ル中のフッ化水素酸トリエチルアミン(3.64g,30mmol)で室温にお いて16時間処理することにより脱保護した。反応物を濃縮し、カラムクロマト グラフィー(シリカ:1:1ヘキサン:酢酸エチルから酢酸エチル:5%メタノ ールまでの濃度勾配;すべて1%トリエチルアミシを含有)により精製して、2 .8gの目的生成物68を黄色ガムとして収率69%で得た。1 H NMR(300MHz,CDCl3).δ7.30-7.18,7.06,6.83(m,13H),6.22(s,1H),4.55(t,2H), 4.07-3.98(m,4H),3.57-3.52(m,4H),1.88-1.80(m,4H). 4.4′−ジ−(3−p−トルエンスルホンオキシプロポキシ)−トリフェニ ルメタノール(69)の製造 塩化トシル(1.43g,7.49mmol)お よび2.4,6−コリジン(1mL,7.49mmol)を、アセトニトリル1 5mL中の化合物68(1.39g,3.4mmol)に添加した。反応物を室 温でアルゴン下に2.5日間撹拌し、次いで濃縮した。残渣をカラムクロマトグ ラフィー(シリカ;ヘキサン中60%酢酸エチル,1%トリエチルアミンを含有 )により精製して、0.6gのトシル化化合物69を収率25%で得た。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.76(d,4H),7.38(d,4H),7.32-7.06,7.01,6.73(m,13H),6 .26(s,1H),4.17(t.4H).3.88(t.4H),2.33(s.6H),2.04-1.96(m,4H). 4,4′−ジ−(3−アジドプロポキシ)−トリフェニルメタノール(70) の製造 乾燥DMF15mL中における69(0.6g,0.84mmol)の 溶液に、リチウムアジド(0.12g,2.51mmol)を添加した。反応物を アルゴン下に室温で一夜撹拌し、濃縮し、カラムクロマトグラフィー(シリカ; ヘキサン中60%酢酸エチル,1%トリエチルアミンを含有)により精製して、 0.38g(100%)の化合物70を黄色ガムとして得た。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.34-7.17.7.07.6.85(m.13H).6.25(s.1H).3.99(t,4H),3 .50(t,4H),2.00-1.77(m.4H). 4,4′−ジ−(3−アミノプロポキシ)−トリフェニルメタノール(71) の製造 アジド70(0.25g,0.55mmol)を活性炭と共にメタノー ル中で加温し、濾過し、濃縮した。残渣を50mLのメタノールに再溶解し、カ ーボン上5%パラジウム55mgを添加した。フラスコを排気し、水素を満たし たバルーンを挿入した。室温で1時間後に触媒を濾過した。反応物を濃縮し、そ のまま次の工程に用いた。4,4′−ジ−(3−マレイミドプロポキシ)−トリフェニルメタノール(7 3)の製造 粗製残渣71を1:1アセトニトリル:水50mLに溶解し、水浴 中で撹拌した。メトキシカルボニルマレイミド試薬(72)(0.16g,0.9 8mmol)を添加した。2時間にわたってpHが10.1から5に低下するの がみられた。次いで1M硫酸でpHを2に調整し、反応物を濃縮した。残渣を酢 酸エチルとブラインの間で分配した。有機層を濃縮し、1:1アセトニトリル: 水に再溶解し、5%炭酸水素ナトリウム10mLと共に撹拌した。17分後に1 M硫酸で反応物をpHを3に酸性化した。酢酸エチル(20mL)を添加し、こ の溶液を分配し、水層を酢酸エチルで逆抽出した。有機層を合わせて濃縮し、カ ラムクロマトグラフィー(シリカ;酢酸エチルとヘキサンの混合物)により精製 して、0.104gの生成物73を36%の収率で得た。1 H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.30-7.18,7.04,7.68(m,13H),7.02(s,4H),6.24(s,1H),3 .92(t,4H),3.57(t,4H),1.99-1.89(m,4H).MS(MS+566).元素分析:計算値C33H30N2O7 : C,69.95;H,5.34;N,4.94.実測値 C,69.74;H,5.67;N,4.78. 実施例16. 非PASSオリゴヌクレオチド合成における欠陥配列の選択的分 離;ジエン修飾キャッピング試薬によるキャッピング、次いでジエノフィル樹脂 またはメンブランへのそれらの化合物種の捕獲 無水3,5−ヘキサジエン酸(74)、無水3,5−ヘキサジエンオキシ酢酸 (75)および塩化トリヘキサジエンオキシシリル(76)の製造 化合物74 、75および76を当技術分野で既知の標準法により製造する。化合物74は、 3,5−ヘキサジエノールから酸化して対応するヘキサジエン酸となし、次いで 脱水することにより製造できる。化合物75は無水ヨード酢酸と3,5−ヘキサ ジエノールの反応により得られ、化合物76は四塩化ケイ素と3,5−ヘキサジ エノールの反応生成物である。これらの合成法のほか、化合物74、75および 76は他の多様な方法で製造できる。 3′−PEG固定溶液相合成におけるキャッピング試薬としての化合物75の 使用および後続の欠陥配列分離 実施例7に従い、ただしキャッピング試薬を変 更し、かつ欠陥配列分離工程を追加して、溶液相合成を行う。キャッピング工程 では、等量の無水3,5−ヘキサジエンオキシ酢酸(75)、2,6−ルチジン およびN−メチルイミダゾールを溶液に注入し、撹拌する。マレイミド誘導体化 ポリスチレン樹脂を反応混合物に添加し、撹拌を続ける。樹脂を濾別し、実施例 7の脱トリチル化操作の記載に従ってポリマーをエーテルから沈殿させる。 従来の固相合成におけるキャッピング試薬としての化合物76の使用および欠 陥配列分離 DNA、RNAおよび修飾オリゴヌクレオチドの従来の固相合成を 、固相合成装置製造業者の指示に従って実施する。たたしキャッピング試薬中の 無水酢酸の代わりに塩化トリ(3,5−ヘキサジエンオキシ)シリル76を用い る。オリゴヌクレオチドを支持体から開裂させ、脱保護した後、粗製オリゴヌク レオチドを水/アセトニトリルに装入し、この溶液にマレイミド誘導体化ポリス チレンを添加する。反応終了時に、樹脂結合した欠陥配列を濾別し、生成物オリ ゴヌクレオチドを所望によりさらに精製する。 1.量はPEG-ヌクレオシド5.0gに対するもの(装填量,45μmol/g) 2.キャッピング溶液:無水酢酸、2,6−ルチジン、N-メチルイミダゾール 反応は室温でジュウテリウム置換溶剤中において実施。完結率%は、粗製反 応混合物から直接採取したアリコートの1H NMR分析により測定。別途明記しない 限り、反応はすべて0.07Mの濃度で実施。
【手続補正書】 【提出日】1999年3月16日(1999.3.16) 【補正内容】 (1)請求の範囲を以下の通り補正する。 『 1.オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法であって、 a)5′保護モノマー単位を出発物質と反応させて、生成物を含有する反応混 合物を調製し;そして b)生成物を5′保護基の存在に基づいて未反応出発物質、未反応5′保護モ ノマー単位、副生物および試薬から分配する ことを含む方法。 2.5′−保護モノマー単位が次式: (式中、 Bは核酸塩基であり; Aは2′−糖置換基であり; A′は2′−糖置換基であり; Wは独立してホスホルアミダイト、H−ホスホネート、ホスフェートトリエス テル、メチルホスホネート、ホスホルアミデートおよび保護オリゴヌクレオチド よりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダイト 、H−ホスホネート、ホスフェートトリエステル、メチルホスホネート、ホスホ ルアミデートよりなる群から選択される3′末端基を有し; D−Eは、アルコール保護基(1または2以上)である) を有する、請求項1記載の方法。 3.さらに c)工程a)およびb)を連続サイクルで特定の回数繰り返して、目的生成物 を得る ことを含む、、請求項1記載の方法。 4.工程a)とb)の間にさらに、 a1)工程a)で得た反応混合物を酸化して、酸化された5′保護モノマー単 位、酸化された生成物および出発物質を含有する第2反応混合物を得て; a2)酸化された5′保護モノマー単位を反応混合物の他のものから分配し; そして a3)酸化された5′保護モノマー単位を所望により単離する ことを含む、請求項1記載の方法。 5.Wがホスホルアミダイト、H−ホスホネートおよび保護オリゴヌクレオチ ドよりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダイ トまたはH−ホスホネートよりなる群から選択される3′末端基を有する、請求 項2記載の方法。 6.AおよびA′が独立して、H、2H、3H、Cl、F、OH、NHOR1、 NHOR3、NHNHR3、NHR3、=NH、CHCN、CHCl2、SH、SR3 、CFH2、CF2H、CR2 2Br、−(OCH2CH2)nOCH3、OR4およびイ ミダゾールよりなる群から選択され;これらにおいて R1は、Hおよびアルコール保護基よりなる群から選択され; R2は、=O、=S、H、OH、CCl3、CF3、ハライド、所望により置換 されたC1〜C20アルキル(環式、直鎖および分枝鎖を含む)、アルケニル、ア リール、C1〜C20アシル、ベンゾイル、OR4およびエステルよりなる群から選 択され; R3は、R2、R4、CN、C(O)NH2、C(S)NH2、C(O)CF3、SO24 、アミノ酸、ペプチドおよびそれらの混合物よりなる群から選択され; R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される、 請求項2記載の方法。 7.AがH、OH、NH2、Cl、F、NHOR、−(OCH2CH2)nOCH3 、OR4、OSiR4 3よりなる群から選択され、これらにおいて R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択され;かつ A′がHである、 請求項2記載の方法。 8.Dは固体支持体に対し強い親和性をするか、または誘導体化した固体支持 体と共有結合反応するように選択された化合物であり、Eは酸素−E結合が容易 に開裂するように選択された化合物である、請求項2記載の方法。 9.Eがトリチル基、レブリン酸基またはシリルエーテル基よりなる群から選 択される、請求項8記載の方法。 10.トリチル基が次式の構造: (式中、Dは独立してH、OR4、ジエン単位を有するアルキルまたは置換アル キル基、ジエノフィル単位を有するアルキルまたは置換アルキル基、ジエン単位 を有するアルコキシまたは置換アルコキシ基、ジエノフィル単位を有するアルコ キシまたは置換アルコキシ基、CH2=CHCH=CHCH2CH2O−、マレイ ミド置換アルコキシ基、アルコキシ基、ジエン単位を有するアルキルアミノ基ま たは置換アルキルアミノ基、マレイミド置換されたアルキルアミノまたは置換ア ルキルアミノ基、ジエノフィル部分を有するアルキルアミノ基または置換アルキ ルアミノ基、ジスルフィド、アルデヒド類、および金属キレート化剤、ジエノフ ィ ルまたはジエン単位を有するシリルエーテルよりなる群から選択され、ここで R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される) を有する、請求項9記載の方法。 11.Dが1〜50個の炭素原子を有する、請求項10記載の方法。 12.Dが1〜30個の炭素原子を有する、請求項10記載の方法。 13.Dが独立して以下の化合物よりなる群から選択される、請求項10記載 の方法: L=連結基 X=電子吸引基もしくは電子供与基またはH 14.レブリン酸基が次式の構造: (式中、Dは独立してH、OR4、ジエン単位を有するアルキルまたは置換アル キル基、ジエノフィル単位を有するアルキルまたは置換アルキル基、ジエン単位 を有するアルコキシまたは置換アルコキシ基、ジエノフィル単位を有するアルコ キシまたは置換アルコキシ基、CH2=CHCH=CHCH2CH2O−、マレイ ミド置換アルコキシ基、アルコキシ基、ジエン単位を有するアルキルアミノ基ま たは置換アルキルアミノ基、マレイミド置換されたアルキルアミノまたは置換ア ルキルアミノ基、ジエノフィル部分を有するアルキルアミノ基または置換アルキ ルアミノ基、ジスルフィド、アルデヒド類、および金属キレート化剤、ジエノフ ィルまたはジエン単位を有するシリルエーテルよりなる群から選択され、ここで R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される) を有する、請求項9記載の方法。 15.Dが1〜50個の炭素原子を有する、請求項14記載の方法。 16.Dが1〜30個の炭素原子を有する、請求項14記載の方法。 17.Dが独立して以下の化合物よりなる群から選択される、請求項14記載 の方法: L=連結基 X=電子吸引基もしくは電子供与基またはH 18.シリル基が次式の構造: (式中、Dは独立してH、OR4、ジエン単位を有するアルキルまたは置換アル キル基、ジエノフィル単位を有するアルキルまたは置換アルキル基、ジエン単位 を有するアルコキシまたは置換アルコキシ基、ジエノフィル単位を有するアルコ キシまたは置換アルコキシ基、CH2=CHCH=CHCH2CH2O−、マレイ ミド置換アルコキシ基、アルコキシ基、ジエン単位を有するアルキルアミノ基ま たは置換アルキルアミノ基、マレイミド置換されたアルキルアミノまたは置換ア ルキルアミノ基、ジエノフィル部分を有するアルキルアミノ基または置換アルキ ルアミノ基、ジスルフィド、アルデヒド類、および金属キレート化剤、ジエノフ ィルまたはジエン単位を有するシリルエーテルよりなる群から選択され、ここで R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される) のいずれかを有する化合物から選択される、請求項9記載の方法。 19.Dが1〜50個の炭素原子を有する、請求項18記載の方法。 20.Dが1〜30個の炭素原子を有する、請求項18記載の方法。 21.Dが独立して以下の化合物よりなる群から選択される、請求項18記載 の方法: L=連結基 X=電子吸引基もしくは電子供与基またはH 22.固体支持体を通して反応混合物を溶離することにより分配を行う、請求 項1記載の方法。 23.固体支持体がDに対する親和性を有する、請求項22記載の方法。 24.固体支持体がDと共有結合反応する、請求項22記載の方法。 25.共有結合反応がディールス−アルダー反応である、請求項24記載の方 法。 26.固体支持体が樹旨、メンブランおよびポリマーよりなる群から選択され る、請求項22記載の方法。 27.固体支持体が、疎水性逆相樹脂、チオプロピル−セファロース樹脂、水 銀処理樹脂、アガロースアジピン酸ヒドラジド樹脂、アビジン樹脂、限外濾過膜 、テンタゲル(商標)、ポリエチレングリコール、ならびにシリカゲル、アルミ ナ、制御多孔ガラスおよびゼオライトよりなる群から選択される無機酸化物より なる群から選択される、請求項22記載の方法。 28.疎水性逆相樹脂が、C2〜C18ポリスチレン樹脂よりなる群から選択 される、請求項27記載の方法。 29.出発物質が3′−ポリエチレングリコール(PEG)誘導体化オリゴヌ クレオチドであり、5′保護モノマー単位が限外濾過膜により反応混合物の他の ものから分配される、請求項22記載の方法。 30.固体支持体がジエンまたはジエノフィルから選択される基で誘導体化さ れた、請求項22記載の方法。 31.ジエンが3,5−ヘキサジエンよりなる群から選択される、請求項30 記載の方法。 32.ジエノフィルがマレイミドである、請求項30記載の方法。 33.酸化をその場で行う、請求項4記載の方法。 34.酸化をI2、ピリジンおよびH2Oにより行う、請求項33記載の方法。 35.酸化をヨードベンゼンジアセテートにより行う、請求項33記載の方法 。 36.酸化を過ヨウ素酸ナトリウムまたは過ヨウ素酸テトラアルキルアンモニ ウムにより行う、請求項33記載の方法。 37.請求項1記載の方法により得られる生成物。 38.オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法であって、 a)5′保護モノマー単位を出発物質と反応させて、生成物、5′保護モノマ ー単位および出発物質を含有する反応混合物を調製し; b)工程a)で得た反応混合物を酸化し; c)工程b)の酸化された反応混合物を抽出器に添加し; d)反応混合物を有機溶剤で抽出し; e)工程d)からの抽出物を含有する有機溶剤を、固体支持体を収容したクロ マトグラフィー樹脂チャンバーにより溶離し、その際、酸化された5′保護モノ マー単位は固体支持体に保持され、酸化された生成物および出発物質は溶出した 溶剤中に残存し; f)工程e)で得た有機排出液を第2の固体支持体を通して溶離することによ り酸化生成物を出発物質から分離し、その際、酸化された生成物は固体支持体に 保持され、出発物質は溶剤と共に溶出し;そして g)第2の固体支持体を希酸で洗浄することにより第2の固体支持体から酸化 生成物を溶離する ことを含む方法。 39.工程g)の後にさらに、 g1)工程g)で得た排出液を有機塩基で中和し;そして g2)中和した排出液を濃縮し、酸化された生成物を限外濾過によりアセトニ トリル中へ交換する ことを含む、請求項38記載の方法。 40.工程g)の後にさらに、 g1)工程g)で得た排出液を第3の固体支持体を通して溶離し、排出液を中 和する ことを含む、請求項38記載の方法。 41.第3の固体支持体がダウエックスである、請求項40記載の方法。 42.工程e)とf)の間にさらに、 e1)固体支持体を洗浄して、酸化された5′保護モノマー単位を離脱させ、 単離する ことを含む、請求項38記載の方法。 43.次式の化合物: (式中、 R′はジエンまたはジエノフィルから選択され; Xはハロゲン、ヒドロキシル、OR″およびOArよりなる群から選択され、 ここてR″はアルキルまたは置換アルキル基であり、Arは芳香族またはヘテロ 芳香族基である)。 44.R′が3,5−ヘキサジエンである、請求項43記載の化合物。 45.R′が2,4−ヘキサジエンである、請求項43記載の化合物。 46.請求項43記載の化合物と、固体支持体に結合したジエノフィル、固体 支持体に結合したジエン、ジエンおよびジエノフィルよりなる群から選択される 化合物とのディールス−アルダー反応により形成される化合物。 47.R′が3,5−ヘキサジエンまたは2,4−ヘキサジエンから選択され る、請求項46記載の化合物。 48.ジエノフィルがマレイミドである、請求項46記載の化合物。 49.Xが存在せず、正に帯電した化合物が得られる、請求項46記載の化合 物。 50.次式の化合物: (式中、 Bは核酸塩基であり; Aは2′−糖置換基であり; A′は2′−糖置換基であり; Wは独立してホスホルアミダイト、H−ホスホネート、ホスフェートトリエス テル、メチルホスホネート、ホスホルアミデートおよび保護オリゴヌクレオチド よりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダイト 、 H−ホスホネート、ホスフェートトリエステル、メチルホスホネート、ホスホル アミデートおよび脱保護オリゴヌクレオチドよりなる群から選択される3′末端 基を有し; R′はジエンまたはジエノフィルから選択される)。 51.Wがホスホルアミダイト、H−ホスホネートおよび保護オリゴヌクレオ チドよりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダ イトまたはH−ホスホネートよりなる群から選択される3′末端基を有する、請 求項50記載の化合物。 52.AおよびA′が独立して、H、2H、3H、Cl、F、OH、NHOR1 、NHOR3、NHNHR3、NHR3、=NH、CHCN、CHCl2、SH、S R3、CFH2、CF2H、CR2 2Br、−(OCH2CH2)nOCH3、OR4および イミダゾールよりなる群から選択され;これらにおいて R1は、Hおよびアルコール保護基よりなる群から選択され; R2は、=O、=S、H、OH、CCl3、CF3、ハライド、所望により置換 されたC1〜C20アルキル(環式、直鎖および分枝鎖を含む)、アルケニル、ア リール、C1〜C20アシル、ベンゾイル、OR4およびエステルよりなる群から選 択され; R3は、R2、R4、CN、C(O)NH2、C(S)NH2、C(O)CF3、SO24 、アミノ酸、ペプチドおよびそれらの混合物よりなる群から選択され; R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される、 請求項50記載の化合物。 53.AがH、OH、NH2、Cl、F、−(OCH2CH2)nOCH3、NHO R、OR4、OSiR4 3よりなる群から選択され、これらにおいてR4は、所望に より置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20 アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジメチルシリルエーテ ル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水化物、蛍光標識およ びホスフェートよりなる群から選択され;かつA′がHである、請求項50記載 の化合物。 54.R′が3.5−ヘキサジエンである、請求項50記載の化合物。 55.R′が2.4−ヘキサジエンである、請求項50記載の化合物。 56.請求項50記載の化合物と、固体支持体に結合したジエノフィル、固体 支持体に結合したジエン、ジエンおよびジエノフィルよりなる群から選択される 化合物とのディールス−アルダー反応により形成される化合物。 57.R′が3.5−ヘキサジエンまたは2.4−ヘキサジエンから選択され る、請求項56記載の化合物。 58.ジエノフィルがマレイミドである、請求項56記載の化合物。 59.次式の化合物: (式中、 Bは核酸塩基であり; Aは2′−糖置換基であり; A′は2′−糖置換基であり; Wは独立してホスホルアミダイト、H−ホスホネート、ホスフェートトリエス テル、メチルホスホネート、ホスホルアミデートおよび保護オリゴヌクレオチド よりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダイト 、H−ホスホネート、ホスフェートトリエステル、メチルホスホネート、ホスホ ルアミデートおよび脱保護オリゴヌクレオチドよりなる群から選択される3′末 端基を有し; 固体支持体は、架橋有機ポリマー、ポリスチレン、テンタゲル(商標)、ポリ エチレングリコール、ならびにシリカゲル、アルミナ、制御多孔ガラスおよびゼ オライトよりなる群から選択される無機酸化物よりなる群から選択される)。 60.AおよひA′が独立して、H、2H、3H、Cl、F、OH、NHOR1 、NHOR3、NHNHR3、NHR3、=NH、CHCN、CHCl2、SH、S R3、CFH2、CF2H、CR2 2Br、−(OCH2CH2)nOCH3、OR4および イミダゾールよりなる群から選択され;これらにおいて R1は、Hおよびアルコール保護基よりなる群から選択され; R2は、=O、=S、H、OH、CCl3、CF3、ハライド、所望により置換 されたC1〜C20アルキル(環式、直鎖および分枝鎖を含む)、アルケニル、ア リール、C1〜C20アシル、ベンゾイル、OR4およびエステルよりなる群から選 択され; R3は、R2、R4、CN、C(O)NH2、C(S)NH2、C(O)CF3、SO24 、アミノ酸、ペプチドおよびそれらの混合物よりなる群から選択され; R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される、 請求項59記載の化合物。 61.AがH、OH、NH2、Cl、F、NHOR、−(OCH2CH2)nOCH3 、 OR4、OSiR4 3よりなる群から選択され、これらにおいてR4は、所望により 置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20ア ルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジメチルシリルエーテル 、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水化物、蛍光標識および ホスフェートよりなる群から選択され;かつA′がHである、請求項59記載の 化合物。 62.Wが保護オリゴヌクレオチドであり、ここで保護オリゴヌクレオチドは 分子量5,000〜100,000のポリエチレングリコールおよびヒドロキシ ルよりなる群から選択される3′末端基を有する、請求項59記載の化合物。 63.次式の化合物: (式中、Rはジエンよりなる群から選択される)。 64.Rが2,4−ペンタジエンから選択される、請求項63記載の化合物。 65.オリゴヌクレオチド合成におけるキャッピング試薬としての、請求項6 3記載の化合物の使用。 66.オリゴヌクレオチド合成における欠陥配列分離手段としての、請求項6 3記載の化合物の使用。 67.次式の化物: (式中、Rはジエンよりなる群から選択される)。 68.Rが3,5−ヘキサジエンから選択される、請求項67記載の化合物。 69.オリゴヌクレオチド合成におけるキャッピング試薬としての、請求項6 7記載の化合物の使用。 70.オリゴヌクレオチド合成における欠陥配列分離手段としての、請求項6 7記載の化合物の使用。 71.次式の化合物: (式中、Rは独立してジエン、アルキル基またはアリール基よりなる群から選択 され、少なくとも2個のRはジエンである)。 72.Rが独立して3,5−ヘキサジエン、フェニルおよひt−ブチルよりな る群から選択される、請求項71記載の化合物。 73.オリゴヌクレオチド合成におけるキャッピング試薬としての、講求項7 1記載の化合物の使用。 74.オリゴヌクレオチド合成における欠陥配列分離手段としての、請求項7 1記載の化合物の使用。 75.オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法であって、 a)5′位に第1の固体支持体と反応しうる保護基を含む5′保護モノマー単 位を出発物質と反応させて、生成物、5′保護モノマー単位および出発物質を含 有する反応混合物を調製し; b)第1の固体支持体を収容したクロマトグラフィー樹脂チャンバーに反応混 合物を循環させ、その際、5′保護モノマー単位および生成物は第1の固体支持 体と共有結合反応し、これにより該固体支持体に保持され; c)第1の固体支持体を第1溶剤で洗浄して出発物質を溶離し; d)保持された5′保護モノマー単位および生成物を含有する第1の固体支待 体を希酸で洗浄し、次いで第2有機溶剤で溶離して生成物を5′保護モノマー単 位と共に離脱させて単離し;そして e)工程d)で得た有機排出液を第2の固体支持体に導通することにより生成 物を5′保護モノマー単位から分離し、その際、5′保護モノマー単位は第2の 固体支持体に保持され、生成物は第2溶剤と共に溶出する ことを含む方法。 76.工程a)とb)の間にさらに、 a1)生成物、5′保護モノマー単位および出発物質を含有する反応混合物を 酸化して、酸化された5′保護モノマー単位、酸化された生成物および出発物質 を含有する第2反応混合物を得る ことを含む、請求項75記載の方法。 77.第1および第2の固体支持体が独立して、樹脂、ポリマーおよびメンブ ランよりなる群から選択される、請求項75記載の方法。 78.固体支持体がジエンまたはジエノフィルから選択される基で誘導体化さ れた、請求項75記載の方法。 79.第1の固体支持体がマレイミドで誘導体化された、請求項75記載の方 法。 80.第2の固体支持体が限外濾過膜である、請求項75記載の方法。 81.溶液相合成が自動化された、請求項75記載の方法。 82.共有結合反応が還元アミノ化である、請求項24記載の方法。 』
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07H 19/06 C07H 19/06 19/10 19/10 19/16 19/16 19/20 19/20 C12N 15/09 C12N 15/00 A (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I L,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK, MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR ,TT,UA,UG,US,UZ,VN (72)発明者 セトル,アレシア アメリカ合衆国コロラド州80027,スピリ アー,イースト・リバーベンド・ストリー ト 1497 (72)発明者 チャイ,ヤンシェン アメリカ合衆国カリフォルニア州94303, パロ・アルト,コロラド・プレース 1072 (72)発明者 ヒュアン,ジャンピン アメリカ合衆国コロラド州80026,ラファ イエット,オーチャード・コート 1407

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法であって、 a)5′保護モノマー単位を出発物質と反応させて、生成物を含有する反応混 合物を調製し;そして b)生成物を5′保護基の存在に基づいて未反応出発物質、未反応5′保護モ ノマー単位、副生物および試薬から分配する ことを含む方法。 2.5′−保護モノマー単位が次式: (式中、 Bは核酸塩基であり; Aは2′−糖置換基であり; A′は2′−糖置換基であり; Wは独立してホスホルアミダイト、H−ホスホネート、ホスフェートトリエス テル、メチルホスホネート、ホスホルアミデートおよび保護オリゴヌクレオチド よりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダイト 、H−ホスホネート、ホスフェートトリエステル、メチルホスホネート、ホスホ ルアミデートよりなる群から選択される3′末端基を有し; D−Eは、アルコール保護基(1または2以上)である) を有する、請求項1記載の方法。 3.さらに c)工程a)およびb)を連続サイクルで特定の回数繰り返して、目的生成物 を得る ことを含む、、請求項1記載の方法。 4.工程a)とb)の間にさらに、 a1)工程a)で得た反応混合物を酸化して、酸化された5′保護モノマー単 位、酸化された生成物および出発物質を含有する第2反応混合物を得て; a2)酸化された5′保護モノマー単位を反応混合物の他のものから分配し; そして a3)酸化された5′保護モノマー単位を所望により単離する ことを含む、請求項1記載の方法。 5.Wがホスホルアミダイト、H−ホスホネートおよび保護オリゴヌクレオチ ドよりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダイ トまたはH−ホスホネートよりなる群から選択される3′末端基を有する、請求 項2記載の方法。 6.AおよびA′が独立して、H、2H、3H、Cl、F、OH、NHOR1、 NHOR3、NHNHR3、NHR3、=NH、CHCN、CHCl2、SH、SR3 、CFH2、CF2H、CR2 2Br、−(OCH2CH2)nOCH3、OR4およびイ ミダゾールよりなる群から選択され;これらにおいて R1は、Hおよびアルコール保護基よりなる群から選択され; R2は、=O、=S、H、OH、CCl3、CF3、ハライド、所望により置換 されたC1〜C20アルキル(環式、直鎖および分枝鎖を含む)、アルケニル、ア リール、C1〜C20アシル、ベンゾイル、OR4およびエステルよりなる群から選 択され; R3は、R2、R4、CN、C(O)NH2、C(S)NH2、C(O)CF3、SO24 、アミノ酸、ペプチドおよびそれらの混合物よりなる群から選択され; R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される、 請求項2記載の方法。 7.AがH、OH、NH2、Cl、F、NHOR、−(OCH2CH2)nOCH3 、OR4、OSiR4 3よりなる群から選択され、これらにおいて R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択され;かつ A′がHである、 請求項2記載の方法。 8.Dは固体支持体に対し強い親和性をするか、または誘導体化した固体支持 体と共有結合反応するように選択された化合物であり、Eは酸素−E結合が容易 に開裂するように選択された化合物である、請求項2記載の方法。 9.Eがトリチル基、レブリン酸基またはシリルエーテル基よりなる群から選 択される、請求項8記載の方法。 10.トリチル基が次式の構造: (式中、Dは独立してH、OR4、ジエン単位を有するアルキルまたは置換アル キル基、ジエノフィル単位を有するアルキルまたは置換アルキル基、ジエン単位 を有するアルコキシまたは置換アルコキシ基、ジエノフィル単位を有するアルコ キシまたは置換アルコキシ基、CH2=CHCH=CHCH2CH2O−、マレイ ミド置換アルコキシ基、アルコキシ基、ジエン単位を有するアルキルアミノ基ま たは置換アルキルアミノ基、マレイミド置換されたアルキルアミノまたは置換ア ルキルアミノ基、ジエノフィル部分を有するアルキルアミノ基または置換アルキ ルアミノ基、ジスルフィド、アルデヒド類、および金属キレート化剤、ジエノフ ィ ルまたはジエン単位を有するシリルエーテルよりなる群から選択され、ここで R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される) を有する、請求項9記載の方法。 11.Dが1〜50個の炭素原子を有する、請求項10記載の方法。 12.Dが1〜30個の炭素原子を有する、請求項10記載の方法。 13.Dが独立して以下の化合物よりなる群から選択される、請求項10記載 の方法: L=連結基 X=電子吸引基もしくは電子供与基またはH 14.レブリン酸基が次式の構造:(式中、Dは独立してH、OR4、ジエン単位を有するアルキルまたは置換アル キル基、ジエノフィル単位を有するアルキルまたは置換アルキル基、ジエン単位 を有するアルコキシまたは置換アルコキシ基、ジエノフィル単位を有するアルコ キシまたは置換アルコキシ基、CH2=CHCH=CHCH2CH2O−、マレイ ミド置換アルコキシ基、アルコキシ基、ジエン単位を有するアルキルアミノ基ま たは置換アルキルアミノ基、マレイミド置換されたアルキルアミノまたは置換ア ルキルアミノ基、ジエノフィル部分を有するアルキルアミノ基または置換アルキ ルアミノ基、ジスルフィド、アルデヒド類、および金属キレート化剤、ジエノフ ィルまたはジエン単位を有するシリルエーテルよりなる群から選択され、ここで R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される) を有する、請求項9記載の方法。 15.Dが1〜50個の炭素原子を有する、請求項14記載の方法。 16.Dが1〜30個の炭素原子を有する、請求項14記載の方法。 17.Dが独立して以下の化合物よりなる群から選択される、請求項14記載 の方法: L=連結基 X=電子吸引基もしくは電子供与基またはH 18.シリル基が次式の構造: (式中、Dは独立してH、OR4、ジエン単位を有するアルキルまたは置換アル キル基、ジエノフィル単位を有するアルキルまたは置換アルキル基、ジエン単位 を有するアルコキシまたは置換アルコキシ基、ジエノフィル単位を有するアルコ キシまたは置換アルコキシ基、CH2=CHCH=CHCH2CH2O−、マレイ ミド置換アルコキシ基、アルコキシ基、ジエン単位を有するアルキルアミノ基ま たは置換アルキルアミノ基、マレイミド置換されたアルキルアミノまたは置換ア ルキルアミノ基、ジエノフィル部分を有するアルキルアミノ基または置換アルキ ルアミノ基、ジスルフィド、アルデヒド類、および金属キレート化剤、ジエノフ ィルまたはジエン単位を有するシリルエーテルよりなる群から選択され、ここで R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される) のいずれかを有する化合物から選択される、請求項9記載の方法。 19.Dが1〜50個の炭素原子を有する、請求項18記載の方法。 20.Dが1〜30個の炭素原子を有する、請求項18記載の方法。 21.Dが独立して以下の化合物よりなる群から選択される、請求項18記載 の方法: L=連結基 X=電子吸引基もしくは電子供与基またはH 22.固体支持体を通して反応混合物を溶離することにより分配を行う、請求 項1記載の方法。 23.固体支持体がDに対する親和性を有する、請求項22記載の方法。 24.固体支持体がDと共有結合反応する、請求項22記載の方法。 25.共有結合反応がディールス−アルダー反応である、請求項24記載の方 法。 26.固体支持体が樹脂、メンブランおよびポリマーよりなる群から選択され る、請求項22記載の方法。 27.固体支持体が、疎水性逆相樹脂、チオプロピル−セファロース樹脂、水 銀処理樹脂、アガロースアジピン酸ヒドラジド樹脂、アビジン樹脂、限外濾過膜 、テンタゲル(商標)、ポリエチレングリコール、ならびにシリカゲル、アルミ ナ、制御多孔ガラスおよびゼオライトよりなる群から選択される無機酸化物より なる群から選択される、請求項22記載の方法。 28.疎水性逆相樹脂が、C2〜C18ポリスチレン樹脂よりなる群から選択 される、請求項27記載の方法。 29.出発物質が3′−ポリエチレングリコール(PEG)誘導体化オリゴヌ クレオチドであり、5′保護モノマー単位が限外濾過膜により反応混合物の他の ものから分配される、請求項22記載の方法。 30.固体支持体がジエンまたはジエノフィルから選択される基で誘導体化さ れた、請求項22記載の方法。 31.ジエンが3,5−ヘキサジエンよりなる群から選択される、請求項30 記載の方法。 32.ジエノフィルがマレイミドである、請求項30記載の方法。 33.酸化をその場で行う、請求項4記載の方法。 34.酸化をI2、ピリジンおよびH2Oにより行う、請求項33記載の方法。 35.酸化をヨードベンゼンジアセテートにより行う、請求項33記載の方法 。 36.酸化を過ヨウ素酸ナトリウムまたは過ヨウ素酸テトラアルキルアンモニ ウムにより行う、請求項33記載の方法。 37.請求項1記載の方法により得られる生成物。 38.オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法であって、 a)5′保護モノマー単位を出発物質と反応させて、生成物、5′保護モノマ ー単位および出発物質を含有する反応混合物を調製し; b)工程a)で得た反応混合物を酸化し; c)工程b)の酸化された反応混合物を抽出器に添加し; d)反応混合物を有機溶剤で抽出し; e)工程d)からの抽出物を含有する有機溶剤を、固体支持体を収容したクロ マトグラフィー樹脂チャンバーにより溶離し、その際、酸化された5′保護モノ マー単位は固体支持体に保持され、酸化された生成物および出発物質は溶出した 溶剤中に残存し; f)工程e)で得た有機排出液を第2の固体支持体を通して溶離することによ り酸化生成物を出発物質から分離し、その際、酸化された生成物は固体支持体に 保持され、出発物質は溶剤と共に溶出し;そして g)第2の固体支持体を希酸で洗浄することにより第2の固体支持体から酸化 生成物を溶離する ことを含む方法。 39.工程g)の後にさらに、 g1)工程g)で得た排出液を有機塩基で中和し;そして g2)中和した排出液を濃縮し、酸化された生成物を限外濾過によりアセトニ トリル中へ交換する ことを含む、請求項38記載の方法。 40.工程g)の後にさらに、 g1)工程g)で得た排出液を第3の固体支持体を通して溶離し、排出液を中 和する ことを含む、請求項38記載の方法。 41.第3の固体支持体がダウエックスである、請求項40記載の方法。 42.工程e)とf)の間にさらに、 e1)固体支持体を洗浄して、酸化された5′保護モノマー単位を離脱させ、 単離する ことを含む、請求項38記載の方法。 43.次式の化合物: (式中、 R′はジエンまたはジエノフィルから選択され; Xはハロゲン、ヒドロキシル、OR″およびOArよりなる群から選択され、 ここでR″はアルキルまたは置換アルキル基であり、Arは芳香族またはヘテロ 芳香族基である)。 44.R′が3,5−ヘキサジエンである、請求項43記載の化合物。 45.R′が2,4−ヘキサジエンである、請求項43記載の化合物。 46.請求項43記載の化合物と、固体支持体に結合したジエノフィル、固体 支持体に結合したジエン、ジエンおよびジエノフィルよりなる群から選択される 化合物とのディールス−アルダー反応により形成される化合物。 47.R′が3,5−ヘキサジエンまたは2,4−ヘキサジエンから選択され る、請求項46記載の化合物。 48.ジエノフィルがマレイミドである、請求項46記載の化合物。 49.Xが存在せず、正に帯電した化合物が得られる、請求項46記載の化合 物。 50.次式の化合物:(式中、 Bは核酸塩基であり; Aは2′−糖置換基であり; A′は2′−糖置換基であり; Wは独立してホスホルアミダイト、H−ホスホネート、ホスフェートトリエス テル、メチルホスホネート、ホスホルアミデートおよび保護オリゴヌクレオチド よりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダイト 、 H−ホスホネート、ホスフェートトリエステル、メチルホスホネート、ホスホル アミデートおよび脱保護オリゴヌクレオチドよりなる群から選択される3′末端 基を有し; R′はジエンまたはジエノフィルから選択される)。 51.Wがホスホルアミダイト、H−ホスホネートおよび保護オリゴヌクレオ チドよりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダ イトまたはH−ホスホネートよりなる群から選択される3′末端基を有する、請 求項50記載の化合物。 52.AおよびA′が独立して、H、2H、3H、Cl、F、OH、NHOR1 、NHOR3、NHNHR3、NHR3、=NH、CHCN、CHCl2、SH、S R3、CFH2、CF2H、CR2 2Br、−(OCH2CH2)nOCH3、OR4および イミダゾールよりなる群から選択され;これらにおいて R1は、Hおよびアルコール保護基よりなる群から選択され; R2は、=O、=S、H、OH、CCl3、CF3、ハライド、所望により置換 されたC1〜C20アルキル(環式、直鎖および分枝鎖を含む)、アルケニル、ア リール、C1〜C20アシル、ベンゾイル、OR4およびエステルよりなる群から選 択され; R3は、R2、R4、CN、C(O)NH2、C(S)NH2、C(O)CF3、SO24 、アミノ酸、ペプチドおよびそれらの混合物よりなる群から選択され; R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される、 請求項50記載の化合物。 53.AがH、OH、NH2、Cl、F、−(OCH2CH2)nOCH3、NHO R、OR4、OSiR4 3よりなる群から選択され、これらにおいてR4は、所望に より置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20 アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジメチルシリルエーテ ル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水化物、蛍光標識およ びホスフェートよりなる群から選択され;かつA′がHである、請求項50記載 の化合物。 54.R′が3,5−ヘキサジエンである、請求項50記載の化合物。 55.R′が2,4−ヘキサジエンである、請求項50記載の化合物。 56.請求項50記載の化合物と、固体支持体に結合したジエノフィル、固体 支持体に結合したジエン、ジエンおよびジエノフィルよりなる群から選択される 化合物とのディールス−アルダー反応により形成される化合物。 57.R′が3,5−ヘキサジエンまたは2.4−ヘキサジエンから選択され る、請求項56記載の化合物。 58.ジエノフィルがマレイミドである、請求項56記載の化合物。 59.次式の化合物:(式中、 Bは核酸塩基であり; Aは2′−糖置換基であり; A′は2′−糖置換基であり; Wは独立してホスホルアミダイト、H−ホスホネート、ホスフェートトリエス テル、メチルホスホネート、ホスホルアミデートおよび保護オリゴヌクレオチド よりなる群から選択され、ここで保護オリゴヌクレオチドはホスホルアミダイト 、H−ホスホネート、ホスフェートトリエステル、メチルホスホネート、ホスホ ルアミデートおよび脱保護オリゴヌクレオチドよりなる群から選択される3′末 端基を有し; 固体支持体は、架橋有機ポリマー、ポリスチレン、テンタゲル(商標)、ポリ エチレングリコール、ならびにシリカゲル、アルミナ、制御多孔ガラスおよびゼ オライトよりなる群から選択される無機酸化物よりなる群から選択される)。 60.AおよびA′が独立して、H、2H、3H、Cl、F、OH、NHOR1 、NHOR3、NHNHR3、NHR3、=NH、CHCN、CHCl2、SH、S R3、CFH2、CF2H、CR2 2Br、−(OCH2CH2)nOCH3、OR4および イミダゾールよりなる群から選択され;これらにおいて R1は、Hおよびアルコール保護基よりなる群から選択され; R2は、=O、=S、H、OH、CCl3、CF3、ハライド、所望により置換 されたC1〜C20アルキル(環式、直鎖および分枝鎖を含む)、アルケニル、ア リール、C1〜C20アシル、ベンゾイル、OR4およびエステルよりなる群から選 択され; R3は、R2、R4、CN、C(O)NH2、C(S)NH2、C(O)CF3、SO24 、アミノ酸、ペプチドおよびそれらの混合物よりなる群から選択され; R4は、所望により置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アル ケニル、C2〜C20アルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジ メチルシリルエーテル、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水 化物、蛍光標識およびホスフェートよりなる群から選択される、 請求項59記載の化合物。 61.AがH、OH、NH2、Cl、F、NHOR、−(OCH2CH2)nOCH3 、 OR4、OSiR4 3よりなる群から選択され、これらにおいてR4は、所望により 置換された炭化水素(C1〜C20アルキル、C2〜C20アルケニル、C2〜C20ア ルキニル)、所望により置換された複素環、t−ブチルジメチルシリルエーテル 、トリイソプロピルシリルエーテル、ヌクレオシド、炭水化物、蛍光標識および ホスフェートよりなる群から選択され;かつA′がHである、請求項59記載の 化合物。 62.Wが保護オリゴヌクレオチドであり、ここで保護オリゴヌクレオチドは 分子量5,000〜100,000のポリエチレングリコールおよびヒドロキシ ルよりなる群から選択される3′末端基を有する、請求項59記載の化合物。 63.次式の化合物: (式中、Rはジエンよりなる群から選択される)。 64.Rが2,4−ペンタジエンから選択される、請求項63記載の化合物。 65.オリゴヌクレオチド合成におけるキャッピング試薬としての、請求項6 3記載の化合物の使用。 66.オリゴヌクレオチド合成における欠陥配列分離手段としての、請求項6 3記載の化合物の使用。 67.次式の化合物: (式中、Rはジエンよりなる群から選択される)。 68.Rが3,5−ヘキサジエンから選択される、請求項67記載の化合物。 69.オリゴヌクレオチド合成におけるキャッピング試薬としての、請求項6 7記載の化合物の使用。 70.オリゴヌクレオチド合成における欠陥配列分離手段としての、請求項6 7記載の化合物の使用。 71.次式の化合物: (式中、Rは独立してジエン、アルキル基またはアリール基よりなる群から選択 され、少なくとも2個のRはジエンである)。 72.Rが独立して3,5−ヘキサジエン、フェニルおよびt−ブチルよりな る群から選択される、請求項71記載の化合物。 73.オリゴヌクレオチド合成におけるキャッピング試薬としての、請求項7 1記載の化合物の使用。 74.オリゴヌクレオチド合成における欠陥配列分離手段としての、請求項7 1記載の化合物の使用。 75.オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法であって、 a)5′位に第1の固体支持体と反応しうる保護基を含む5′保護モノマー単 位を出発物質と反応させて、生成物、5′保護モノマー単位および出発物質を含 有する反応混合物を調製し; b)第1の固体支持体を収容したクロマトグラフィー樹脂チャンバーに反応混 合物を循環させ、その際、5′保護モノマー単位および生成物は第1の固体支持 体と共有結合反応し、これにより該固体支持体に保持され; c)第1の固体支持体を第1溶剤で洗浄して出発物質を溶離し; d)保持された5′保護モノマー単位および生成物を含有する第1の固体支持 体を希酸で洗浄し、次いで第2有機溶剤で溶離して生成物を5′保護モノマー単 位と共に離脱させて単離し;そして e)工程d)で得た有機排出液を第2の固体支持体に導通することにより生成 物を5′保護モノマー単位から分離し、その際、5′保護モノマー単位は第2の 固体支持体に保持され、生成物は第2溶剤と共に溶出する ことを含む方法。 76.工程a)とb)の間にさらに、 a1)生成物、5′保護モノマー単位および出発物質を含有する反応混合物を 酸化して、酸化された5′保護モノマー単位、酸化された生成物および出発物質 を含有する第2反応混合物を得る ことを含む、請求項75記載の方法。 77.第1および第2の固体支持体が独立して、樹脂、ポリマーおよびメンブ ランよりなる群から選択される、請求項75記載の方法。 78.固体支持体がジエンまたはジエノフィルから選択される基で誘導体化さ れた、請求項75記載の方法。 79.第1の固体支持体がマレイミドで誘導体化された、請求項75記載の方 法。 80.第2の固体支持体が限外濾過膜である、請求項75記載の方法。 81.溶液相合成が自動化された、請求項75記載の方法。 82.共有結合反応が還元アミノ化である、請求項24記載の方法。
JP9516005A 1995-10-19 1996-10-17 オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法 Pending JP2000500740A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US561995P 1995-10-19 1995-10-19
US60/005,619 1995-10-19
PCT/US1996/016668 WO1997014706A1 (en) 1995-10-19 1996-10-17 Method for solution phase synthesis of oligonucleotides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000500740A true JP2000500740A (ja) 2000-01-25

Family

ID=21716810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9516005A Pending JP2000500740A (ja) 1995-10-19 1996-10-17 オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6262251B1 (ja)
EP (1) EP0863910A1 (ja)
JP (1) JP2000500740A (ja)
KR (1) KR19990064332A (ja)
AU (1) AU712779C (ja)
CA (1) CA2234159A1 (ja)
WO (1) WO1997014706A1 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005534629A (ja) * 2002-04-26 2005-11-17 アベシア・リミテッド オリゴヌクレオチド調製方法
JP2006512336A (ja) * 2002-12-18 2006-04-13 アベシア・リミテッド オリゴヌクレオチド・シントン類を精製する方法
JP2010539215A (ja) * 2007-09-19 2010-12-16 セキュテック インターナショナル ピーティーイー. リミテッド ポリマーの液相合成方法
JP2017505619A (ja) * 2014-02-03 2017-02-23 ノクソン ファーマ エージー ポリアルコキシル化核酸分子の調製のための方法
WO2017221889A1 (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 積水メディカル株式会社 新規ジフェニルメタン保護剤
JP6322350B1 (ja) * 2016-11-11 2018-05-09 積水メディカル株式会社 新規トリチル保護剤
WO2018088527A1 (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 積水メディカル株式会社 新規トリチル保護剤
JP6531235B1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-12 積水メディカル株式会社 新規アルキルジフェニルメタン保護剤
WO2019123994A1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-27 積水メディカル株式会社 新規アルキルジフェニルメタン保護剤
US11548910B2 (en) 2015-11-17 2023-01-10 Nissan Chemical Corporation Oligonucleotide production method

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2319855B1 (en) 1997-01-08 2016-04-06 Sigma-Aldrich Co. LLC Bioconjugation of Macromolecules
WO1998047910A1 (en) * 1997-04-21 1998-10-29 Proligo Llc Method for solution phase synthesis of oligonucleotides
US6007992A (en) * 1997-11-10 1999-12-28 Gilead Sciences, Inc. Pyrimidine derivatives for labeled binding partners
US6028183A (en) 1997-11-07 2000-02-22 Gilead Sciences, Inc. Pyrimidine derivatives and oligonucleotides containing same
US7427678B2 (en) 1998-01-08 2008-09-23 Sigma-Aldrich Co. Method for immobilizing oligonucleotides employing the cycloaddition bioconjugation method
US6096899A (en) * 1998-04-14 2000-08-01 The Regents Of The University Of Michigan Cylic imidazole compounds having relatively low hydrogen content and relatively high nitrogen content and polymers formed therefrom
US7094943B2 (en) * 1998-04-27 2006-08-22 Hubert Köster Solution phase biopolymer synthesis
JP4636295B2 (ja) * 1998-12-29 2011-02-23 Dic株式会社 メソーゲン基を含むビスマレイミド
US6171797B1 (en) 1999-10-20 2001-01-09 Agilent Technologies Inc. Methods of making polymeric arrays
AU2003210629A1 (en) * 2002-01-23 2003-09-02 Proligo, Llc Methods for the integrated synthesis and purification of oligonucleotides
US7524821B2 (en) * 2002-06-20 2009-04-28 University Of Maryland Biotechnology Institute Scaffolded maleimide clusters for multivalent peptide assembly
US7345163B2 (en) * 2002-08-28 2008-03-18 Quiatech Ab Process for separating and deprotecting oligonucleotides
WO2004058794A1 (en) 2002-12-31 2004-07-15 Proligo Llc Methods and compositions for the tandem synthesis of two or more oligonuleotides on the same solid support
US20060178507A1 (en) * 2004-12-30 2006-08-10 Berry & Associates, Inc. Fluorous oligonucleotide reagents and affinity purification of oligonucleotides
KR100777249B1 (ko) * 2006-02-14 2007-11-28 (주)바이오니아 건조 올리고뉴클레오티드 조성물 및 이의 제조 방법
EP2019085A1 (de) * 2007-05-29 2009-01-28 Basf Se Verfahren zur Herstellung von Zinkoxiddispersionen zur Verwendung in kosmetischen Zubereitungen
US10022454B2 (en) 2008-09-23 2018-07-17 Liposciences, Llc Functionalized phosphorodiamites for therapeutic oligonucleotide synthesis
EP3067359A1 (en) 2008-09-23 2016-09-14 Scott G. Petersen Self delivering bio-labile phosphate protected pro-oligos for oligonucleotide based therapeutics and mediating rna interference
KR101889893B1 (ko) * 2015-06-12 2018-08-22 애니젠 주식회사 선별적 용해도를 갖는 트리페닐메탄 유도체 및 그의 용도
US20220194985A1 (en) * 2019-04-09 2022-06-23 The University Of Chicago Versatile Peptide and Protein Macrocyclization and Multimerization with Diels-Alder Cycloadditions

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4458066A (en) 1980-02-29 1984-07-03 University Patents, Inc. Process for preparing polynucleotides
US4500707A (en) 1980-02-29 1985-02-19 University Patents, Inc. Nucleosides useful in the preparation of polynucleotides
US4334059A (en) 1980-10-20 1982-06-08 Bio Logicals Inc. Silylated arabino-base compounds
US4415732A (en) 1981-03-27 1983-11-15 University Patents, Inc. Phosphoramidite compounds and processes
US4973679A (en) 1981-03-27 1990-11-27 University Patents, Inc. Process for oligonucleo tide synthesis using phosphormidite intermediates
US4668777A (en) 1981-03-27 1987-05-26 University Patents, Inc. Phosphoramidite nucleoside compounds
US5198540A (en) 1982-10-28 1993-03-30 Hubert Koster Process for the preparation of oligonucleotides in solution
WO1984004749A1 (en) 1983-06-01 1984-12-06 Beckman Instruments Inc Novel preparation of nucleoside phosphoramidite intermediates
DE3329892A1 (de) 1983-08-18 1985-03-07 Köster, Hubert, Prof. Dr., 2000 Hamburg Verfahren zur herstellung von oligonucleotiden
US4849513A (en) 1983-12-20 1989-07-18 California Institute Of Technology Deoxyribonucleoside phosphoramidites in which an aliphatic amino group is attached to the sugar ring and their use for the preparation of oligonucleotides containing aliphatic amino groups
US5118800A (en) 1983-12-20 1992-06-02 California Institute Of Technology Oligonucleotides possessing a primary amino group in the terminal nucleotide
US4959463A (en) 1985-10-15 1990-09-25 Genentech, Inc. Intermediates
FR2596761B1 (fr) 1986-04-08 1988-05-20 Commissariat Energie Atomique Derives de nucleosides et leur utilisation pour la synthese d'oligonucleotides
US4846513A (en) * 1988-04-11 1989-07-11 Mathis Ii George P Sliding truck window bar lock
JP2976436B2 (ja) 1988-04-27 1999-11-10 味の素株式会社 新規オリゴリボヌクレオチド誘導体及び抗ウイルス剤への使用
US5047524A (en) 1988-12-21 1991-09-10 Applied Biosystems, Inc. Automated system for polynucleotide synthesis and purification
US5262530A (en) 1988-12-21 1993-11-16 Applied Biosystems, Inc. Automated system for polynucleotide synthesis and purification
US5149798A (en) 1989-04-06 1992-09-22 Worcester Foundation For Experimental Biology Process for synthesizing oligonucleotides and their analogs adaptable to large scale syntheses
US5608046A (en) 1990-07-27 1997-03-04 Isis Pharmaceuticals, Inc. Conjugated 4'-desmethyl nucleoside analog compounds
FR2682112B1 (fr) 1991-10-08 1993-12-10 Commissariat A Energie Atomique Procede de synthese d'acide ribonucleique (arn) utilisant un nouveau reactif de deprotection.
US5616700A (en) 1992-04-24 1997-04-01 Beckman Instruments, Inc. Processes for synthesizing nucleotides and modified nucleotides using N.sub.
US5428148A (en) 1992-04-24 1995-06-27 Beckman Instruments, Inc. N4 - acylated cytidinyl compounds useful in oligonucleotide synthesis
US5348868A (en) 1992-04-24 1994-09-20 Beckman Instruments, Inc. Methods and reagents for cleaving and deprotecting oligonucleotides
CA2154444A1 (en) 1993-01-21 1994-08-04 John F. W. Keana Chemical functionalization of surfaces
EP0746614A1 (en) 1994-02-23 1996-12-11 Ribozyme Pharmaceuticals, Inc. Method and reagent for inhibiting the expression of disease related genes
US5623068A (en) 1994-03-07 1997-04-22 Beckman Instruments, Inc. Synthesis of DNA using substituted phenylacetyl-protected nucleotides
JPH10506379A (ja) 1994-07-26 1998-06-23 ザ・スクリプス・リサーチ・インスティチュート 可溶性の組合せライブラリー
US5580731A (en) 1994-08-25 1996-12-03 Chiron Corporation N-4 modified pyrimidine deoxynucleotides and oligonucleotide probes synthesized therewith
US5597909A (en) 1994-08-25 1997-01-28 Chiron Corporation Polynucleotide reagents containing modified deoxyribose moieties, and associated methods of synthesis and use
US5756707A (en) 1994-12-13 1998-05-26 Perseptive Biosystems, Inc. Method of making 2'-O-alkyl pyrimidine ribonucleosides
SE9500183D0 (sv) 1995-01-20 1995-01-20 Pharmacia Biotech Ab Method for the purifivation of short nucleic acids
US5639875A (en) 1995-02-01 1997-06-17 Hybridon, Inc. Methods for H-phosphonate syntheis of oligonucleotides using triphosgene

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4657609B2 (ja) * 2002-04-26 2011-03-23 アベシア・バイオテクノロジー・インコーポレーテッド オリゴヌクレオチド調製方法
JP2005534629A (ja) * 2002-04-26 2005-11-17 アベシア・リミテッド オリゴヌクレオチド調製方法
JP2006512336A (ja) * 2002-12-18 2006-04-13 アベシア・リミテッド オリゴヌクレオチド・シントン類を精製する方法
JP4824931B2 (ja) * 2002-12-18 2011-11-30 アベシア・バイオテクノロジー・インコーポレーテッド オリゴヌクレオチド・シントン類を精製する方法
JP2010539215A (ja) * 2007-09-19 2010-12-16 セキュテック インターナショナル ピーティーイー. リミテッド ポリマーの液相合成方法
JP2017505619A (ja) * 2014-02-03 2017-02-23 ノクソン ファーマ エージー ポリアルコキシル化核酸分子の調製のための方法
JP2021072823A (ja) * 2014-02-03 2021-05-13 ノクソン ファーマ エージー ポリアルコキシル化核酸分子の調製のための方法
US11548910B2 (en) 2015-11-17 2023-01-10 Nissan Chemical Corporation Oligonucleotide production method
US10851120B2 (en) 2016-06-20 2020-12-01 Sekisui Medical Co., Ltd. Diphenylmethane protective agent
WO2017221889A1 (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 積水メディカル株式会社 新規ジフェニルメタン保護剤
JP6283774B1 (ja) * 2016-06-20 2018-02-21 積水メディカル株式会社 新規ジフェニルメタン保護剤
US11485747B2 (en) 2016-06-20 2022-11-01 Sekisui Medical Co., Ltd. Diphenylmethane protective agent
US10981940B2 (en) 2016-11-11 2021-04-20 SEKISUl MEDICAL CO., LTD. Trityl protecting agent
KR20190082767A (ko) * 2016-11-11 2019-07-10 세키스이 메디칼 가부시키가이샤 신규 트리틸 보호제
KR102421025B1 (ko) 2016-11-11 2022-07-14 세키스이 메디칼 가부시키가이샤 신규 트리틸 보호제
WO2018088527A1 (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 積水メディカル株式会社 新規トリチル保護剤
JP6322350B1 (ja) * 2016-11-11 2018-05-09 積水メディカル株式会社 新規トリチル保護剤
US10870667B2 (en) 2017-12-19 2020-12-22 Sekisui Medical Co., Ltd. Alkyldiphenylmethane protective agent
WO2019123994A1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-27 積水メディカル株式会社 新規アルキルジフェニルメタン保護剤
JP6531235B1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-12 積水メディカル株式会社 新規アルキルジフェニルメタン保護剤
US11542287B2 (en) 2017-12-19 2023-01-03 Sekisui Medical Co., Ltd. Alkyldiphenylmethane protective agent

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997014706A1 (en) 1997-04-24
EP0863910A1 (en) 1998-09-16
KR19990064332A (ko) 1999-07-26
US20040116685A1 (en) 2004-06-17
CA2234159A1 (en) 1997-04-24
US6262251B1 (en) 2001-07-17
AU712779B2 (en) 1999-11-18
AU7451896A (en) 1997-05-07
AU712779C (en) 2002-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000500740A (ja) オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法
US5874532A (en) Method for solution phase synthesis of oligonucleotides and peptides
US4659774A (en) Support for solid-phase oligonucleotide synthesis
EP0925306B1 (en) Solid phase synthesis
JP2001520660A (ja) オリゴヌクレオチドの溶液相合成方法
JPS58180500A (ja) Dnaの化学的合成方法
US6001966A (en) Method for solution phase synthesis of oligonucleotides and peptides
JP2001520679A (ja) オリゴマーの精製
JPH05503715A (ja) オリゴヌクレオチド合成の方法および手段
KR20040016826A (ko) 포스포로티오에이트 올리고뉴클레오티드의 제조방법
WO2005014609A2 (en) Method of producing a highly stereoregular phosphorus atom-modified nucleotide analogue
CN103237805B (zh) 寡核糖核苷酸的嵌段合成
JP2003535317A (ja) 付加環化バイオコンジュゲーション法を利用してオリゴヌクレオチドを固定化する方法
WO2002100873A1 (en) Processes of purifying oligonucleotides
US20030195351A1 (en) Methods for the integrated synthesis and purification of oligonucleotides
AU738032B2 (en) Method for solution phase synthesis of oligonucleotides
WO2003066651A1 (en) Methods for separating oligonucleotides
AU5402901A (en) Method for solution phase synthesis of oligonucleotides
US20020103365A1 (en) Process for the synthesis of nucleic acids on a solid support and compounds which are useful in particular as solid supports in the said process
KR20240005930A (ko) 포스포로티오에이트 및 보라노포스페이트를 포함하는 키메라형 핵산 올리고머 및 그 제조 방법
CN114014902A (zh) 一种二聚核苷酸及其合成方法